JP2950563B2 - Chromate treatment of zinc-coated steel sheet - Google Patents

Chromate treatment of zinc-coated steel sheet

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JP2950563B2
JP2950563B2 JP1001190A JP1001190A JP2950563B2 JP 2950563 B2 JP2950563 B2 JP 2950563B2 JP 1001190 A JP1001190 A JP 1001190A JP 1001190 A JP1001190 A JP 1001190A JP 2950563 B2 JP2950563 B2 JP 2950563B2
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chromate
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steel sheet
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、亜鉛めっき鋼板あるいは亜鉛合金めっき
鋼板の表面上に、塗装性、耐食性、処理外観に優れ、且
つ、アルカリ脱脂時のクロム溶出が少ないクロメート皮
膜を形成させるためのクロメート処理方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention provides excellent paintability, corrosion resistance, and treated appearance on the surface of a galvanized steel sheet or a zinc alloy-plated steel sheet, and prevents chromium elution during alkaline degreasing. The present invention relates to a chromate treatment method for forming a small chromate film.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、亜鉛メッキまたは亜鉛合金めっきされた鋼
板は防錆を目的として種々のクロメート処理が行われて
いる。クロメート処理には3価クロムを主成分とする皮
膜を形成する反応型クロメートおよび電解クロメートと
6価クロムを含むクロメート液を塗布し水洗することな
く乾燥する塗布型クロメートがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, various chromate treatments have been performed on steel sheets plated with zinc or zinc alloy to prevent rust. The chromate treatment includes a reactive chromate which forms a film containing trivalent chromium as a main component, and a coating type chromate which is applied with a chromate solution containing electrolytic chromate and hexavalent chromium and dried without washing with water.

クロメート処理鋼板に求められる性能項目は、その用
途に応じて耐白錆性、耐黒変性、塗膜密着性、塗装後の
耐食性、溶接性、アース性、プレス性、耐指紋付着性等
非常に多岐にわたる。また、成形加工された後、表面処
理ラインのアルカリ脱脂工程を通ることから、耐クロム
溶出性および耐アルカリ性が、また、組立後の溶剤洗浄
に対して、耐溶剤性が要求される。また、未塗装で使用
される場合は外観の均一性が重要となる。特に、家電製
品向けのクロメート処理鋼板は、Crによる著しい着色が
あると商品としての価値が消失する。これらの要求に対
して種々のクロメート処理が行われている。
The performance items required for chromate-treated steel sheet are, for example, white rust resistance, blackening resistance, coating adhesion, corrosion resistance after painting, weldability, grounding properties, pressability, fingerprint adhesion resistance, etc. Wide variety. In addition, after the molding process, it passes through an alkali degreasing step in a surface treatment line, so that chromium elution resistance and alkali resistance are required, and solvent resistance is required for solvent washing after assembly. When used without painting, uniformity of appearance is important. In particular, chromate-treated steel sheets for home appliances lose their commercial value if they are markedly colored by Cr. Various chromate treatments have been performed for these requests.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、従来のクロメート処理方法には以下に
述べる問題がある。
However, the conventional chromate treatment method has the following problems.

クロム酸のみを含有するクロメート処理液によって
処理する場合は、高耐食性を得るためにクロム付着量を
多くする必要があり、このためにめっき表面の着色が目
立ち、商品価値が著しく低下する。
In the case of treating with a chromate treatment solution containing only chromic acid, it is necessary to increase the amount of chromium adhered in order to obtain high corrosion resistance, so that the plating surface is conspicuous and the commercial value is significantly reduced.

クロム酸にフッ化物等のエッチング剤を添加した処
理液によって処理する場合には、特に溶融亜鉛めっき鋼
板を処理する場合、めっき組成中に含まれるAl,Pb等の
元素がめっき表面に偏析しており、その影響によって均
一なエッチングがなされず不均一な皮膜となるため、得
られる耐食性のレベルには限界がある。
When processing with a processing solution in which an etching agent such as fluoride is added to chromic acid, particularly when processing a hot-dip galvanized steel sheet, elements such as Al and Pb contained in the plating composition are segregated on the plating surface. As a result, uniform etching is not performed due to the influence, resulting in a non-uniform film, and thus the level of corrosion resistance obtained is limited.

クロメート液中へのシリカゾルの添加が耐食性向上
に有効であることは、特公昭42−14050号、特公昭52−2
851号、特公昭61−58552号等の文献により知られてい
る。これらに開示された発明はクロム酸またはクロム酸
とクロム酸還元生成物との混合物にシリカゾルを添加し
たものであるが、クロム酸還元生成物の添加量が少ない
場合には、クロメート皮膜が溶解しやすいという問題が
ある。このため、クロム酸に対するクロム酸還元生成物
の混合比を高めることによって難溶性のクロメート皮膜
を形成させている。しかし、これらのクロメート処理方
法では、耐食性と塗装性ともに満足できる性能を得るこ
とが困難である。
The addition of silica sol to a chromate solution is effective for improving corrosion resistance as described in JP-B-42-14050 and JP-B-52-2
No. 851 and Japanese Patent Publication No. 61-58552. The inventions disclosed therein are those in which silica sol is added to chromic acid or a mixture of chromic acid and a chromate reduction product, but when the amount of the chromate reduction product is small, the chromate film is dissolved. There is a problem that it is easy. For this reason, the hardly soluble chromate film is formed by increasing the mixing ratio of the chromate reduction product to the chromate. However, with these chromate treatment methods, it is difficult to obtain satisfactory performance in both corrosion resistance and paintability.

従って、この発明の目的は、亜鉛めっき鋼板あるいは
亜鉛合金めっき鋼板の塗装性、耐食性、処理外観等を向
上させ、且つ、アルカリ脱脂によるクロムの溶出を低減
したクロメート皮膜を形成させるためのクロメート処理
方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a chromate treatment method for forming a chromate film in which the paintability, corrosion resistance, and treated appearance of a galvanized steel sheet or a zinc alloy-plated steel sheet are improved, and the elution of chromium due to alkali degreasing is reduced. Is to provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明は、クロム酸、クロム酸還元生成物、アクリ
ルエマルジョンおよび乾式タイプシリカゾル1種以上と
湿式タイプシリカゾル1種以上とからなるシリカゾルを
主成分とし、前記湿式タイプシリカゾルの粒径は20nm以
下とし、前記クロム酸と前記クロム酸還元生成物との混
合比が各々CrO3換算による重量比で、1:0.1〜1.5、前記
アクリルエマルジョンと前記クロム酸および前記クロム
酸還元生成物との混合比が、前記アクリルエマルジョン
中の樹脂固形分の前記クロム酸および前記クロム酸還元
生成物を合計したCr量との重量比で、0.05〜20:1、前記
クロム酸および前記クロム酸還元生成物と前記湿式タイ
プシリカゾルとの混合比が、前記クロム酸および前記ク
ロム酸還元生成物はCr換算により、前記湿式タイプシリ
カゾルはSiO2換算による重量比で1:0.1〜10、前記クロ
ム酸および前記クロム酸還元生成物と前記湿式タイプシ
リカゾルとの混合比が、前記クロム酸および前記クロム
酸還元生成物はCr換算により、前記乾式タイプシリカゾ
ルはSiO2換算による重量比で1:0.1〜10の範囲内で含有
する水溶液を調製し、前記水溶液を亜鉛めっき鋼板また
は亜鉛合金めっき鋼板の表面に付着させ、次いで、前記
鋼板を40〜300℃の温度で加熱処理することに特徴を有
するものである。
The present invention is mainly composed of chromic acid, a chromic acid reduction product, an acrylic emulsion and a silica sol composed of at least one dry-type silica sol and at least one wet-type silica sol, and the particle size of the wet-type silica sol is 20 nm or less, the mixing ratio of the chromic acid and the chromic acid reduction product each in a weight ratio by CrO 3 terms is 1: 0.1 to 1.5, the mixing ratio of the acrylic emulsion and the chromic acid and the chromic acid reduction product, By weight ratio of the chromic acid and the chromic acid reduction product of the resin solid content of the acrylic emulsion to the total amount of Cr, 0.05 to 20: 1, the chromic acid and the chromic acid reduction product and the wet type The mixing ratio with the silica sol is such that the chromic acid and the chromate reduction product are in terms of Cr, and the wet type silica sol is in terms of SiO 2 in terms of weight ratio. The mixing ratio between the chromic acid and the chromic acid reduction product and the wet type silica sol is 1: 0.1 to 10, and the chromic acid and the chromic acid reduction product are calculated as Cr, and the dry type silica sol is SiO 2. Prepare an aqueous solution containing a weight ratio in the range of 1: 0.1 to 10 by conversion, attach the aqueous solution to the surface of a galvanized steel sheet or a zinc alloy-coated steel sheet, and then heat the steel sheet at a temperature of 40 to 300 ° C. It is characterized by performing heat treatment.

以下、この発明を詳述する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

クロム酸: クロム酸は、無水クロム酸(CrO3)を水に溶解したも
のであり、亜鉛めっき皮膜の表面に付着して自己補修作
用を発揮し、亜鉛の白錆び発生を防止する性質を有して
いる。クロム酸はこの性質によって亜鉛めっき鋼板の防
錆性を著しく向上させるために不可欠のものであり、且
つ、安価である。
Chromic acid: Chromic acid is obtained by dissolving chromic anhydride (CrO 3 ) in water and has the property of adhering to the surface of a galvanized film to exert a self-repairing action and preventing the generation of zinc white rust. doing. Chromic acid is indispensable for remarkably improving the rust resistance of the galvanized steel sheet due to this property, and is inexpensive.

クロム酸の必要濃度は、クロメート処理液の亜鉛めっ
き鋼板への付着方法および付着量によって変化するため
特定することができないが、必要とする付着量が、後述
する付着方法において1回の工程によって得られる濃度
にすることが好ましい。
The required concentration of chromic acid cannot be specified because it varies depending on the method and amount of the chromate treatment liquid applied to the galvanized steel sheet, but the required amount of the chromic acid can be obtained by a single step in the adhesion method described below. It is preferable that the concentration be as high as possible.

クロム酸還元生成物: クロム酸還元生成物は、クロム酸中に還元剤を加え、
クロム酸を還元したものである。還元した後のクロメー
ト液組成は、還元されていないクロム酸と3価クロムま
で還元された生成物とが主成分であり、その混合比は還
元剤の添加量によって調整する。ただし、還元されてい
ないクロム酸1モルに対し、還元された生成物が1.5モ
ルを超えるとクロメート液の状態で沈殿が生じ、鋼板上
に均一に付着させることが困難となる。
Chromic acid reduction product: Chromic acid reduction product is obtained by adding a reducing agent to chromic acid,
Chromic acid is reduced. The composition of the chromate solution after the reduction is mainly composed of unreduced chromic acid and a product reduced to trivalent chromium, and the mixing ratio is adjusted by the amount of the reducing agent added. However, if the amount of the reduced product exceeds 1.5 moles with respect to 1 mole of the unreduced chromic acid, precipitation occurs in the state of a chromate solution, and it is difficult to uniformly deposit on the steel sheet.

従来、クロム酸還元生成物をクロム酸中へ添加するの
は、難溶性のクロメート皮膜を得ることが大きな目的で
あり、クロム酸還元生成物の混合比が大きくなるほどク
ロメート皮膜の重合度は高くなり、これによって難溶性
は高くなる。
Conventionally, the purpose of adding a chromate reduction product to chromic acid is to obtain a hardly soluble chromate film, and the higher the mixing ratio of the chromate reduction product, the higher the degree of polymerization of the chromate film. , Thereby increasing the sparing solubility.

しかし、クロム酸に対するクロム酸還元生成物の混合
比を過度に高くすると液安定性が低下し、連続処理にお
ける操業性が劣る。この発明においてクロム酸に対する
クロム酸還元生成物の混合比の上限を1.5としたのは液
安定性を考慮したためである。
However, if the mixing ratio of the chromic acid reduction product to the chromic acid is excessively high, the liquid stability decreases, and the operability in continuous processing is poor. In the present invention, the upper limit of the mixing ratio of the chromic acid reduction product to chromic acid is set to 1.5 in consideration of liquid stability.

また、クロメート皮膜の難溶化は、クロメート液を付
着させた後に加熱乾燥を行うことによっても可能であ
る。この、加熱条件は、クロム酸の還元率によって決め
られ、還元率が低いほど高い温度で加熱乾燥する必要が
ある。
Further, the chromate film can be made hardly soluble by performing heat drying after attaching the chromate solution. The heating conditions are determined by the reduction ratio of chromic acid, and the lower the reduction ratio, the more it is necessary to heat and dry at a higher temperature.

しかしながら、クロム酸1に対するクロム酸還元生成
物の混合比がCrO3換算での重量比で1:0.1未満である場
合は、クロメート皮膜の重合度が低すぎるために加熱処
理によって難溶性の皮膜にすることが困難である。この
発明においてクロム酸に対するクロム酸還元生成物の混
合比の下限を0.1としたのは、加熱による難溶化が可能
な範囲であるからである。
However, when the mixing ratio of the chromic acid reduction product to chromic acid 1 is less than 1: 0.1 in terms of the weight ratio in terms of CrO 3 , the degree of polymerization of the chromate film is too low to form a hardly soluble film by heat treatment. Is difficult to do. In the present invention, the lower limit of the mixing ratio of the chromic acid reduction product with respect to chromic acid is set to 0.1 because it is in a range where insolubilization by heating is possible.

アクリル系エマルジョン: クロメート処理鋼板に対する要求特性のうち、クロメ
ート皮膜の処理外観が重要な項目のひとつである。これ
を解決するためには、均一に塗布できる薬液であること
と、設備を必要とすること、および、クロム酸の着色を
薄くすることが必要である。
Acrylic emulsion: Among the required properties for chromate-treated steel sheets, the appearance of the treated chromate film is one of the important items. In order to solve this, it is necessary to use a chemical solution that can be applied uniformly, to require equipment, and to reduce the coloring of chromic acid.

我々はクロムの着色を防止する目的で種々の添加物の
効果について検討した。その結果、フッ酸リン酸等の
酸、あるいは、アクリル系エマルジョンの添加によって
クロムの着色を防止できることを見出した。しかし、酸
を添加した場合にはクロメート処理した亜鉛めっき表面
が黒変化しやすくなるという問題が生じる。これに対し
アクリル系エマルジョンを添加した場合には耐黒変性が
低下せず、クロムの着色防止の効果が認められた。我々
がアクリル系エマルジョンを添加する理由は以上の結果
による。
We investigated the effect of various additives to prevent the coloring of chromium. As a result, they found that coloring of chromium can be prevented by adding an acid such as hydrofluoric acid or an acrylic emulsion. However, when an acid is added, there arises a problem that the chromated zinc-plated surface is liable to turn black. On the other hand, when the acrylic emulsion was added, the blackening resistance did not decrease and the effect of preventing chromium coloring was recognized. The reason why we add an acrylic emulsion is based on the above results.

また、均一に塗布できるクロメート液であるために
は、水系樹脂であるアクリル系エマルジョンがクロム酸
液中で安定し、ゲル化等が生じないことが必要である。
一般にクロム酸と水系樹脂との混合安定性は悪くてすぐ
にゲル化する。この問題に対しては、ノニオン性乳化剤
を用いて乳化重合したアクリル系エマルジョン樹脂を採
用することで安定化した。他の水系樹脂または同じアク
リル系樹脂でも乳化剤を使用しない場合やイオン性の乳
化剤を使用した場合は混合安定性が悪いかまたはすでに
ゲル化を起こした。
In addition, in order to be a chromate liquid that can be applied uniformly, it is necessary that the acrylic emulsion, which is an aqueous resin, is stable in a chromic acid liquid and does not cause gelation or the like.
In general, the mixing stability between chromic acid and an aqueous resin is poor, and gelation occurs immediately. This problem has been stabilized by employing an acrylic emulsion resin emulsion-polymerized using a nonionic emulsifier. When no emulsifier was used or an ionic emulsifier was used for other aqueous resins or the same acrylic resin, the mixing stability was poor or gelation had already occurred.

鋼板の表面にクロメート処理液を付着させる方法は、
連続的且つ均一な付着が可能な方法を適用する。このよ
うな方法として、スプレー塗布、浸漬〜ロール絞り、浸
漬〜気体絞りおよびロールコート等が使用できる。
The method of attaching the chromate treatment liquid to the surface of the steel sheet is as follows:
A method capable of continuous and uniform deposition is applied. As such a method, spray coating, dipping to roll drawing, dipping to gas drawing, roll coating and the like can be used.

以上述べたように、クロメート処理鋼板の処理外観を
向上させる目的に対し、ノニオン性乳化剤を用いたアク
リル系エマルジョンをクロメート液中に添加した液を均
一に塗布し、加熱乾燥するという手段が有効である。
As described above, for the purpose of improving the treated appearance of the chromate-treated steel sheet, a means of uniformly applying a liquid obtained by adding an acrylic emulsion using a nonionic emulsifier to a chromate liquid, and drying by heating is effective. is there.

アクリル系エマルジョン中の樹脂固形分の処理液中ト
ータルCr量に対する添加重量比を0.05以上とした理由
は、添加比が0.05未満ではクロムの着色を十分に防止で
きないためである。また、添加比を20以下とした理由
は、これを超えて添加比を高くしても着色防止効果の
他、耐食性等その他の特性に及ぼす効果を認められず、
クロメート液の経済性を考慮したことによる。
The reason why the addition weight ratio of the resin solids in the acrylic emulsion to the total Cr amount in the treatment liquid is 0.05 or more is that if the addition ratio is less than 0.05, chromium coloring cannot be sufficiently prevented. In addition, the reason for setting the addition ratio to 20 or less is that even if the addition ratio is increased beyond this, other than the coloring prevention effect, no effect on other properties such as corrosion resistance is recognized.
This is due to the consideration of the economics of the chromate solution.

シリカゾル(乾式タイプシリカゾル、湿式タイプシ
リカゾル): 次ぎにシリカゾルの添加理由について述べる。
Silica sol (dry type silica sol, wet type silica sol): Next, the reason for adding silica sol will be described.

乾式タイプシリカゾルの添加は、クロメート皮膜の塗
料密着性を向上させることが目的である。しかし、クロ
ム酸、クロム酸還元生成物、アクリルエマルジョン樹
脂、湿式タイプシリカゾルを添加した液では、特に塗装
後の二次密着性で優れた性能が得られない。優れた二次
密着性を得るためには乾式タイプシリカゾルの添加が有
効である。さらに、クロム酸、クロム酸還元生成物、ア
クリルエマルジョン樹脂、湿式タイプシリカゾル、乾式
タイプシリカゾルの成分系クロメート処理のメリット
は、形成されるクロメート皮膜が白色化し、クロムによ
る着色がさらに目立たなくなることである。クロメート
皮膜を白色化させるためには、上述したいずれの添加物
も除くことができない。
The purpose of adding the dry-type silica sol is to improve the paint adhesion of the chromate film. However, liquids to which chromic acid, a chromate reduction product, an acrylic emulsion resin, or a wet-type silica sol are added cannot provide excellent performance particularly in secondary adhesion after coating. In order to obtain excellent secondary adhesion, it is effective to add a dry-type silica sol. Further, the merit of the chromate treatment of chromic acid, a chromate reduction product, an acrylic emulsion resin, a wet-type silica sol, and a dry-type silica sol is that the formed chromate film becomes white and coloring by chromium becomes less noticeable. . To whiten the chromate film, none of the above-mentioned additives can be removed.

以上述べたように、耐食性、塗装性、クロメート処理
外観、難溶性の全てを満足するクロメート皮膜を形成さ
せるためには、クロム酸、クロム酸還元生成物、アクリ
ルエマルジョン、乾式タイプシリカゾル、湿式タイプシ
リカゾルの混合皮膜にすることが必要である。
As described above, in order to form a chromate film that satisfies all of corrosion resistance, paintability, chromate treatment appearance, and poor solubility, chromic acid, chromate reduction product, acrylic emulsion, dry type silica sol, wet type silica sol It is necessary to form a mixed film of

湿式タイプシリカゾルは耐食性向上に効果があるが、
湿式タイプシリカゾル中のSiO2の添加量が、トータルCr
1に対し、0.1未満では耐食性に及ぼす効果が認められ
ず、10を超えても特にその効果を認められない。
Wet type silica sol is effective in improving corrosion resistance,
The amount of added SiO 2 in the wet type silica sol is
On the other hand, if it is less than 0.1, no effect on corrosion resistance is observed, and if it exceeds 10, no particular effect is observed.

また、乾式タイプシリカゾル中のSiO2の添加がトータ
ルCr量に対し、0.1未満では塗装性、クロメート皮膜の
白色化に及ぼす効果を認められず、逆に、10を超えても
その効果を認められない。
In addition, if the addition of SiO 2 in the dry-type silica sol is less than 0.1 relative to the total Cr amount, no effect on paintability and whitening of the chromate film is observed, and conversely, even if it exceeds 10, the effect is observed. Absent.

従って、湿式タイプシリカゾルの添加量は、前述のご
とくトータルCr量1に対し0.1〜10、乾式タイプシリカ
ゾルの添加量は、トータルCr量に対し0.1〜10の範囲に
限定すべきである。
Therefore, the addition amount of the wet-type silica sol should be limited to the range of 0.1 to 10 with respect to the total Cr amount of 1 as described above, and the addition amount of the dry-type silica sol should be limited to the range of 0.1 to 10 with respect to the total Cr amount.

次ぎに、クロメート処理液を付着させる鋼板につい
て述べる。
Next, the steel sheet to which the chromate treatment liquid is adhered will be described.

本発明で開発したクロメート処理液は、溶融亜鉛めっ
き、電気亜鉛メッキ、溶融Fe−Zn合金めっき、5%Al−
Zn系合金めっき鋼板等の亜鉛系めっき鋼板に適用するこ
とが可能である。
The chromate treatment solution developed in the present invention includes hot-dip galvanizing, electrogalvanizing, hot-dip Fe-Zn alloy plating, and 5% Al-
It can be applied to a zinc-based plated steel sheet such as a zinc-based alloy-plated steel sheet.

また、さらにAl鋼板、Alめっき鋼板、55%Al−1.5%S
i−Znめっき鋼板、ステンレス系鋼板、ターンめっき鋼
板等の素材についても、耐食性の向上および塗装性を付
与することができる。
In addition, Al steel sheet, Al-plated steel sheet, 55% Al-1.5% S
Materials such as i-Zn-plated steel sheets, stainless steel sheets, turn-plated steel sheets, etc. can also improve corrosion resistance and impart paintability.

次ぎに、鋼板の表面にクロメート処理液を付着させ
る方法について述べる。
Next, a method of attaching a chromate treatment liquid to the surface of a steel sheet will be described.

鋼板の表面にクロメート処理液を付着させる方法は、
連続的且つ均一な付着が可能な方法を適用する。このよ
うな方法として、スプレー塗布、浸漬〜ロール絞り、浸
漬〜気体絞りおよびロールコート等が使用できる。
The method of attaching the chromate treatment liquid to the surface of the steel sheet is as follows:
A method capable of continuous and uniform deposition is applied. As such a method, spray coating, dipping to roll drawing, dipping to gas drawing, roll coating and the like can be used.

加熱処理温度を40〜300℃に限定した理由は、クロメ
ート皮膜の難溶化のためである。
The reason why the heat treatment temperature is limited to 40 to 300 ° C. is to make the chromate film hardly soluble.

加熱処理温度が40℃未満では、クロメート皮膜の難溶
化が困難である。
If the heat treatment temperature is lower than 40 ° C., it is difficult to make the chromate film hardly soluble.

一方、加熱処理温度が300℃を超えると、難溶化はそ
れ以上の効果が期待できず、逆に耐食性が劣化する。
On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds 300 ° C., no further effect can be expected in the insolubilization, and conversely, corrosion resistance deteriorates.

〔実施例〕〔Example〕

次ぎに、この発明を実施例によって説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.

無水クロム酸100g/の水溶液にメタノールを還元剤
として添加した。添加後、液温90〜95℃の状態で2時間
撹拌を行い、クロム酸の一部を還元した。
Methanol was added as a reducing agent to an aqueous solution of chromic anhydride 100 g /. After the addition, the mixture was stirred at a liquid temperature of 90 to 95 ° C. for 2 hours to partially reduce chromic acid.

次いで、クロム酸とクロム酸還元生成物との混合液に
シリカゾルまたはアクリルエマルジョンを添加し、クロ
メート処理液を調製した。そして、調製したクロメート
処理液を使用して下記に示す手順で亜鉛めっき鋼板ある
いは亜鉛合金めっき鋼板にクロメート処理を行い、本発
明の供試体No1〜13、比較用供試体No14〜21を調製し
た。
Next, a silica sol or an acrylic emulsion was added to a mixed solution of chromic acid and a chromic acid reduction product to prepare a chromate treatment solution. Then, using the prepared chromate treatment solution, a zinc-plated steel sheet or a zinc alloy-plated steel sheet was subjected to a chromate treatment by the following procedure to prepare specimens Nos. 1 to 13 of the present invention and comparative specimens Nos. 14 to 21.

クロメート処理手順: 溶融亜鉛めっき鋼板(ゼンジマーライン製造・亜鉛付
着量120g/m2)→湯洗い→クロメート処理(ロールコー
ティング)→加熱処理(40℃〜300℃)。
Chromate treatment procedures: galvanized steel sheet (lozenge Ma line producing zinc coating weight 120 g / m 2) → water washing → chromate treatment (roll coating) → heat treatment (40 ° C. to 300 ° C.).

各供試体のクロメート処理液組成、クロメート付着量
および加熱処理温度を第1表に示した。クロメート付着
量は、全クロム量を蛍光X線で測定し、mg/m2で表示し
た。
Table 1 shows the composition of the chromate treatment solution, the amount of attached chromate, and the heat treatment temperature of each specimen. The amount of chromate attached was determined by measuring the total amount of chromium by X-ray fluorescence and expressed in mg / m 2 .

次いで、調製された供試体の各々の耐食性、塗装性、
難溶性および処理外観について、下記に示す方法で評価
し、その結果を第1表に併せて示した。
Next, the corrosion resistance, paintability of each prepared specimen,
The poor solubility and treated appearance were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 1.

耐食性: 供試体の各々に対して、塩水噴霧試験(JIS・Z2371)
を行い、200時間経過後における亜鉛めっき鋼板の白錆
発生率を測定し、評価した。
Corrosion resistance: For each specimen, salt spray test (JIS Z2371)
After 200 hours, the rate of occurrence of white rust on the galvanized steel sheet was measured and evaluated.

評価基準は次ぎの通りである。 The evaluation criteria are as follows.

10:白錆発生無し、 8:白錆発生面積10%未満、 6:白錆発生面積10%以上25%未満、 4:白錆発生面積25%以上50%未満、 1:白錆発生面積50%以上。 10: No white rust generated, 8: White rust generated area less than 10%, 6: White rust generated area 10% to less than 25%, 4: White rust generated area 25% to less than 50%, 1: White rust generated area 50 %that's all.

難溶性: 供試体の各々にアルカリ脱脂を施し、脱脂前後のクロ
ム付着量を測定し、脱脂前のクロム付着量に対する脱脂
後のクロム付着量を%によって示した。
Poor solubility: Each specimen was subjected to alkaline degreasing, the amount of chromium adhering before and after degreasing was measured, and the amount of chromium adhering after degreasing with respect to the amount of chromium adhering before degreasing was indicated by%.

アルカリ脱脂条件は次ぎの通りである。 The alkaline degreasing conditions are as follows.

脱脂液:CL−N364S(日本パーカライジング社製)、20
g/、60℃。
Degreasing liquid: CL-N364S (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.), 20
g /, 60 ° C.

脱脂方法:スプレー法、スプレー圧0.5kg/cm2、2分
間。
Degreasing method: spray method, spray pressure 0.5 kg / cm 2 , 2 minutes.

塗料密着性(一次): アルカリ脱脂した供試体にメラミンアルキッド系材料
(大日本インキ(株)製デリコン#700白)をスプレー
塗装したサンプルの塗料密着性を、ゴバン目エリクセン
張り出しを行った後のテープ剥離による塗膜剥離程度に
より評価した。
Paint adhesion (primary): The paint adhesion of a sample obtained by spray-coating a melamine alkyd-based material (Delicon # 700 white, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) on an alkali-degreased test piece was evaluated by using the Goban-Erichsen overhang. Evaluation was based on the degree of peeling of the coating film due to tape peeling.

塗料密着性の評価基準: 10:剥離なし、 8:剥離面積10%未満、 6:剥離面積25%未満、 4:剥離面積50%未満、 1:剥離面積50%以上。Evaluation criteria for paint adhesion: 10: no peeling, 8: less than 10% peeled area, 6: less than 25% peeled area, 4: less than 50% peeled area, 1: 50% or more peeled area.

塗料二次密着性: 沸騰水中に3時間浸漬した塗装サンプルの塗料密着性
を評価。
Secondary paint adhesion: The paint adhesion of a paint sample immersed in boiling water for 3 hours was evaluated.

なお、本実施例に使用した材料を下記に記す。 The materials used in this example are described below.

乾式タイプシリカゾル:日本アエロジル(株)製アエ
ロジル200、 湿式タイプシリカゾル:日産化学(株)製スノーテッ
クス−0、 処理原板: GI;溶融亜鉛メッキ鋼板(めっき付着量片面当たり60g
/m2、ミニマイズドスパングル材)、 GA;合金化溶融亜鉛メッキ鋼板(めっき付着量片面当
たり20g/m2)、 EG;電気亜鉛鉛メッキ鋼板(めっき付着量片面当たり2
0g/m2)、 Al−Zn;5%Al−Zn合金めっき鋼板(めっき付着量片面
当たり60g/m2)。
Dry type silica sol: Aerosil 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Wet type silica sol: Snowtex-0 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. Processing plate: GI; Hot-dip galvanized steel plate (60 g per coated surface
/ m 2 , minimized spangled material), GA; galvannealed steel sheet (20 g / m 2 per coating weight per side), EG; electrogalvanized steel sheet (2 per coating weight per side)
0 g / m 2 ), Al-Zn; 5% Al-Zn alloy coated steel sheet (60 g / m 2 per side of coating weight).

第1表から明らかなように、供試体No1〜13に示す本
発明材は、耐食性、難溶性、塗料密着性、塗料二次密着
性、処理外観の全てに優れている。これに対し、供試体
No14およびNo15においては、クロム酸:クロム酸還元生
成物の比が本発明範囲外であり、耐食性、塗料密着性、
塗料二次密着性、あるいは処理液安定性の点で劣ってい
る。供試体No16、17においては、トータルCr量:ノニオ
ン系アクリルエマルジョンの比が本発明範囲外であり、
難溶性、塗料二次密着性、処理外観、あるいは経済性の
点で劣っている。供試体No18、19においては、トータル
Cr量:湿式タイプシリカゾルの比が本発明の範囲外であ
り、耐食性あるいはクロメート皮膜の密着性の点で劣っ
ている。供試体No20、21においては、トータルCr量:乾
式タイプシリカゾルの比が本発明範囲外であり、塗料密
着性、塗料二次密着性の点で劣っている。
As is evident from Table 1, the materials of the present invention shown in Specimens Nos. 1 to 13 are excellent in all of corrosion resistance, poor solubility, paint adhesion, paint secondary adhesion, and treated appearance. In contrast, the specimen
In No14 and No15, the ratio of chromic acid: chromic acid reduction product was out of the range of the present invention, and corrosion resistance, paint adhesion,
It is inferior in secondary adhesion of paint and stability of processing solution. In specimens Nos. 16 and 17, the ratio of total Cr content: nonionic acrylic emulsion was outside the scope of the present invention,
Poor solubility, poor paint secondary adhesion, treated appearance, or poor economic efficiency. For specimens 18 and 19, the total
The ratio of Cr content: wet type silica sol is out of the range of the present invention, and is inferior in corrosion resistance or chromate film adhesion. In Samples Nos. 20 and 21, the ratio of total Cr to dry silica sol was out of the range of the present invention, and was inferior in paint adhesion and paint secondary adhesion.

〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明のクロメート処理方法
によれば、亜鉛めっき鋼板あるいは亜鉛合金めっき鋼板
の表面上に、塗装性、耐食性、処理外観に優れ、且つ、
アルカリ脱脂時のクロム溶出が少ないクロメート皮膜を
形成させることができる産業上有用な効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the chromate treatment method of the present invention, on the surface of a galvanized steel sheet or a zinc alloy-plated steel sheet, paintability, corrosion resistance, excellent treatment appearance, and
An industrially useful effect is obtained in which a chromate film with less elution of chromium during alkaline degreasing can be formed.

フロントページの続き (72)発明者 青木 孝之 東京都中央区日本橋1丁目15番1号 日 本パーカライジング株式会社内 (72)発明者 梅津 武治 東京都中央区日本橋1丁目15番1号 日 本パーカライジング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−145785(JP,A) 特開 昭53−132439(JP,A) 特開 昭55−152184(JP,A) 特開 昭60−153972(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 22/30 C23C 22/28 Continuation of the front page (72) Inventor Takayuki Aoki 1-15-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Japan Inside Parkerizing Co., Ltd. (72) Inventor Takeharu Umezu 1-15-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Japan Parkerizing Stock In-company (56) References JP-A-63-145785 (JP, A) JP-A-53-132439 (JP, A) JP-A-55-152184 (JP, A) JP-A-60-153972 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 22/30 C23C 22/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】クロム酸、クロム酸還元生成物、アクリル
エマルジョンおよび乾式タイプシリカゾル1種以上と湿
式タイプシリカゾル1種以上とからなるシリカゾルを主
成分とし、前記湿式タイプシリカゾルの粒径は20nm以下
とし、前記クロム酸と前記クロム酸還元生成物との混合
比が各々CrO3換算による重量比で、1:0.1〜1.5、前記ア
クリルエマルジョンと前記クロム酸および前記クロム酸
還元生成物との混合比が、前記アクリルエマルジョン中
の樹脂固形分と前記クロム酸および前記クロム酸還元生
成物を合計したCr量との重量比で、0.05〜20:1、前記ク
ロム酸および前記クロム酸還元生成物と前記湿式タイプ
シリカゾルとの混合比が、前記クロム酸および前記クロ
ム酸還元生成物はCr換算値により、前記湿式シリカゾル
はSiO2換算による重量比で、1:0.1〜10、前記クロム酸
および前記クロム酸還元生成物と前記湿式タイプシリカ
ゾルとの混合比が、前記クロム酸および前記クロム酸還
元生成物はCr換算により、前記乾式タイプシリカゾルは
SiO2換算による重量比で1:0.1〜10の範囲内で含有する
水溶液を調製し、前記水溶液を亜鉛めっき鋼板または亜
鉛合金めっき鋼板の表面に付着させ、次いで、前記鋼板
を40〜300℃の温度で加熱処理することを特徴とする亜
鉛系めっき鋼板のクロメート処理方法。
1. A silica sol comprising at least one of a chromic acid, a chromic acid reduction product, an acrylic emulsion, and one or more dry-type silica sols and one or more wet-type silica sols, wherein the particle diameter of the wet-type silica sol is 20 nm or less. , in a weight ratio of the mixing ratio by each CrO 3 in terms of the chromic acid and the chromic acid reduction product, 1: 0.1 to 1.5, the mixing ratio of the acrylic emulsion and the chromic acid and the chromic acid reduction product The weight ratio of the solid content of the resin in the acrylic emulsion and the total amount of Cr of the chromic acid and the chromic acid reduction product was 0.05 to 20: 1, and the chromic acid and the chromic acid reduction product and the wet method were used. The mixing ratio with the type silica sol, the chromic acid and the chromic acid reduction product are in terms of Cr, and the wet silica sol is in a weight ratio in terms of SiO 2 , 1: 0.1 to 10, the mixing ratio of the chromic acid and the chromic acid reduction product and the wet type silica sol, the chromic acid and the chromic acid reduction product in terms of Cr, the dry type silica sol is
In a weight ratio by the terms of SiO 2 1: An aqueous solution containing in the range of 0.1 to 10 were prepared, the aqueous solution is deposited on the surface of the galvanized steel sheet or zinc alloy plated steel sheet, then the said steel plate 40 to 300 ° C. A method for chromate treatment of a galvanized steel sheet, comprising heat-treating at a temperature.
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