JP2953750B2 - Ｚｎ―Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液 - Google Patents
Ｚｎ―Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液Info
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- JP2953750B2 JP2953750B2 JP2165269A JP16526990A JP2953750B2 JP 2953750 B2 JP2953750 B2 JP 2953750B2 JP 2165269 A JP2165269 A JP 2165269A JP 16526990 A JP16526990 A JP 16526990A JP 2953750 B2 JP2953750 B2 JP 2953750B2
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- black
- chromate treatment
- alloy plating
- black chromate
- hexavalent chromium
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- 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
- C23C22/24—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
- C23C22/26—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 organic compounds
- C23C22/27—Acids
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、亜鉛・ニッケル合金めっき上に高耐食性黒
色クロメート皮膜を形成するのに用いるクロメート処理
液に関するものである。
色クロメート皮膜を形成するのに用いるクロメート処理
液に関するものである。
〔従来技術〕 亜鉛めっきのクロメート処理は装飾と防食の目的で、
自動車・家電製品等各分野で使用されている。しかし、
亜鉛めっきを従来のクロメート処理液で処理した物は、
厳しい環境下、例えば、過熱状態にあるエンジンルーム
内、あるいは、凍結防止用溶解塩が散布されている道路
上などでは耐食性が十分ではないという欠点がある。
自動車・家電製品等各分野で使用されている。しかし、
亜鉛めっきを従来のクロメート処理液で処理した物は、
厳しい環境下、例えば、過熱状態にあるエンジンルーム
内、あるいは、凍結防止用溶解塩が散布されている道路
上などでは耐食性が十分ではないという欠点がある。
そこで、高耐食性を有するものとして、ニッケル析出
率５〜15重量％のZn−Ni合金めっきのクロメート処理が
注目されてきている。その中でも、自動車部品等の凹凸
形状のある物は処理部位によりニッケル析出率に分布が
生じるため、ニッケル析出率５〜10％のものでないとめ
っき後のクロメート化成の均一性が無いことがわかっ
た。そして、５〜10％の処理物は無色、干渉色、緑色
（プロンズ）の色調のものとして亜鉛めっきより高耐食
性の処理物として採用され始めている。
率５〜15重量％のZn−Ni合金めっきのクロメート処理が
注目されてきている。その中でも、自動車部品等の凹凸
形状のある物は処理部位によりニッケル析出率に分布が
生じるため、ニッケル析出率５〜10％のものでないとめ
っき後のクロメート化成の均一性が無いことがわかっ
た。そして、５〜10％の処理物は無色、干渉色、緑色
（プロンズ）の色調のものとして亜鉛めっきより高耐食
性の処理物として採用され始めている。
ところが、ニッケル析出率５〜10％の処理物に亜鉛め
っき黒色クロメート処理液を適用して黒色化したもの
は、耐食性が亜鉛めっきと同等で、期待された高耐食性
は得られないのが現状である。
っき黒色クロメート処理液を適用して黒色化したもの
は、耐食性が亜鉛めっきと同等で、期待された高耐食性
は得られないのが現状である。
一方、近年の色調のモノトーン化、高級化の傾向によ
り黒色化処理物の使用範囲が拡大しつつあり、高耐食性
の黒色処理物は需要が増大している。そこで、ニッケル
析出率を少なくして、黒色化する方法や、ギ酸・クエン
酸・酒石酸を用いる方法が開発されてきた。しかしなが
ら、前者は５〜10％のニッケル析出率では黒色化が不十
分であり、後者は、処理液が化学的に不安定で、液成分
が分解してしまうため実用的ではないという問題があ
る。
り黒色化処理物の使用範囲が拡大しつつあり、高耐食性
の黒色処理物は需要が増大している。そこで、ニッケル
析出率を少なくして、黒色化する方法や、ギ酸・クエン
酸・酒石酸を用いる方法が開発されてきた。しかしなが
ら、前者は５〜10％のニッケル析出率では黒色化が不十
分であり、後者は、処理液が化学的に不安定で、液成分
が分解してしまうため実用的ではないという問題があ
る。
本発明は、実用的なニッケル析出率のZn−Ni合金めっ
きに高耐食性の黒色クロメート皮膜を形成できる処理液
を提供することを目的とする。
きに高耐食性の黒色クロメート皮膜を形成できる処理液
を提供することを目的とする。
本発明は、Cr6+及びSO4 2-、特にコハク酸とAg+を併用
することによって、高耐食性黒色クロメート化成皮膜を
形成させることができ、かつその処理液が化学的に安定
であるという知見に基づいてなされたものである。
することによって、高耐食性黒色クロメート化成皮膜を
形成させることができ、かつその処理液が化学的に安定
であるという知見に基づいてなされたものである。
すなわち、本発明は、六価クロムを１〜50g/、硫酸
根を１〜50g/、溶解性銀を0.1〜0.5g/及びコハク酸
を0.5〜60g/の濃度で含有し、かつpHが0.5〜2.5の範
囲にあるZn−Ni合金めっき用高耐食性黒色クロメート処
理液を提供する。
根を１〜50g/、溶解性銀を0.1〜0.5g/及びコハク酸
を0.5〜60g/の濃度で含有し、かつpHが0.5〜2.5の範
囲にあるZn−Ni合金めっき用高耐食性黒色クロメート処
理液を提供する。
ここで六価クロム源となる化合物としては、クロム酸
またはその塩または重クロム酸塩の１種以上を用いるこ
とができ、硫酸根源としては、硫酸またはその塩（例え
ば、ナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの塩）を
１種以上用いることができ、溶解性銀源としては、硫酸
銀等の溶解性銀塩を用いることができる。
またはその塩または重クロム酸塩の１種以上を用いるこ
とができ、硫酸根源としては、硫酸またはその塩（例え
ば、ナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの塩）を
１種以上用いることができ、溶解性銀源としては、硫酸
銀等の溶解性銀塩を用いることができる。
本発明において六価クロムの量がg/未満では連続的
に安定な黒色化ができず、一方、50g/より多いとしみ
を生じ不経済になる。
に安定な黒色化ができず、一方、50g/より多いとしみ
を生じ不経済になる。
本発明では硫酸根と六価クロムとの比率を任意とする
ことができるが、硫酸根／六価クロムの重量比率を0.8/
1〜2/1とするのがよい。つまり、0.8未満では５〜10％N
i物が着色しないという問題があり、一方２より多いと
黒色化しないという問題があるからである。また、溶解
性銀の濃度は0.1g/より少ないと黒色化せず、0.5g/
より多いと黒色化しても耐食性が亜鉛めっきの黒色クロ
メートと同等になってしまうからである。
ことができるが、硫酸根／六価クロムの重量比率を0.8/
1〜2/1とするのがよい。つまり、0.8未満では５〜10％N
i物が着色しないという問題があり、一方２より多いと
黒色化しないという問題があるからである。また、溶解
性銀の濃度は0.1g/より少ないと黒色化せず、0.5g/
より多いと黒色化しても耐食性が亜鉛めっきの黒色クロ
メートと同等になってしまうからである。
本発明では、硫酸根、六価クロム及び溶解性銀にコハ
ク酸を併用することを特徴とする。つまり、コハク酸以
外の他のジカルボン酸ではギ酸、クエン酸、酒石酸と同
様 にクロム酸液中で化学的に不安定で、分解してしま
うので実用性がないからである。コハク酸はクロム酸溶
液中で安定であり、これを用いることによりニッケル５
〜10％のZn−Ni合金めっきに目的の高耐食性黒色クロメ
ートを形成させることができると共に、化学的に安定な
処理液を得ることができるのである。本発明でコハク酸
の量が0.5g/より少いと皮膜が薄く耐食性が悪くな
り、一方60g/よりも多くなると溶解しにくくなる。
ク酸を併用することを特徴とする。つまり、コハク酸以
外の他のジカルボン酸ではギ酸、クエン酸、酒石酸と同
様 にクロム酸液中で化学的に不安定で、分解してしま
うので実用性がないからである。コハク酸はクロム酸溶
液中で安定であり、これを用いることによりニッケル５
〜10％のZn−Ni合金めっきに目的の高耐食性黒色クロメ
ートを形成させることができると共に、化学的に安定な
処理液を得ることができるのである。本発明でコハク酸
の量が0.5g/より少いと皮膜が薄く耐食性が悪くな
り、一方60g/よりも多くなると溶解しにくくなる。
尚、コハク酸としては、酸自体に加えて、ナトリウ
ム、カリウムなどの塩も使用することができる。塩を使
う場合の添加量は酸に換算して行う。
ム、カリウムなどの塩も使用することができる。塩を使
う場合の添加量は酸に換算して行う。
本発明で用いるクロメート化処理液のpHを0.5〜2.5に
することも重要である。この範囲にpHを調整するために
は水酸化アルカリ、硫酸、クロム酸を用いるのがよい。
することも重要である。この範囲にpHを調整するために
は水酸化アルカリ、硫酸、クロム酸を用いるのがよい。
本発明では、上記必須成分の残分は水であるが、メチ
ルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等
のアミン類などをさらに加えることができる。
ルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等
のアミン類などをさらに加えることができる。
本発明の処理液を用いて黒色クロメートを施す基体
は、Zn−Ni合金からなるもの又はZn−Ni合金被膜を有す
るものであり、このうちニッケル含有率が５〜10重量％
のものに対して行うのが好ましい。
は、Zn−Ni合金からなるもの又はZn−Ni合金被膜を有す
るものであり、このうちニッケル含有率が５〜10重量％
のものに対して行うのが好ましい。
クロメート化方法としては、本発明クロメート処理液
に合金めっき物を浸漬する方法が一般的であり、例え
ば、15〜50℃の液温で30〜300秒、好ましくは30〜180秒
浸漬して、厚さ0.5〜３μｍ、好ましくは１〜２μｍの
クロメート皮膜を形成させるのがよい。
に合金めっき物を浸漬する方法が一般的であり、例え
ば、15〜50℃の液温で30〜300秒、好ましくは30〜180秒
浸漬して、厚さ0.5〜３μｍ、好ましくは１〜２μｍの
クロメート皮膜を形成させるのがよい。
従って、基体に常法により亜鉛−ニッケルめっきを施
し（２μ以上、好ましくは５〜20μｍ厚）た後、上記方
法で黒色クロメート被膜を形成させることができる。
尚、亜鉛めっきではクロメート皮膜の光沢を増すため
に、通常、被処理物を稀硝酸溶液に浸漬させることが行
なわれるが、本発明ではこのような前処理は無用であ
る。上記以外の条件や処理操作は、従来の亜鉛めっきの
黒色クロメート処理方法に準じて行なうことができる。
し（２μ以上、好ましくは５〜20μｍ厚）た後、上記方
法で黒色クロメート被膜を形成させることができる。
尚、亜鉛めっきではクロメート皮膜の光沢を増すため
に、通常、被処理物を稀硝酸溶液に浸漬させることが行
なわれるが、本発明ではこのような前処理は無用であ
る。上記以外の条件や処理操作は、従来の亜鉛めっきの
黒色クロメート処理方法に準じて行なうことができる。
本発明によれば、亜鉛・ニッケル合金めっき表面に優
れた黒色外観と耐熱性、防食性、を兼ね備えているクロ
メート皮膜を形成させる化学的・実用的に安定な処理液
を得ることができる。従って、発明の方法により黒色ク
ロメート皮膜を形成された物は幅広く使用できる。
れた黒色外観と耐熱性、防食性、を兼ね備えているクロ
メート皮膜を形成させる化学的・実用的に安定な処理液
を得ることができる。従って、発明の方法により黒色ク
ロメート皮膜を形成された物は幅広く使用できる。
次に実施例により本発明を説明する。
実施例１ 鋼板に亜鉛・ニッケル合金めっき（ニッケル含有量3,
5,9,12％）を８μｍの厚みに施したものを下記のクロメ
ート処理液に浸漬した。この結果、ニッケル含有率３
％、５％及び９％のものについては良好な黒色のクロメ
ート皮膜が形成された。しかし、12％のものにはクロメ
ート皮膜が形成されなかった。
5,9,12％）を８μｍの厚みに施したものを下記のクロメ
ート処理液に浸漬した。この結果、ニッケル含有率３
％、５％及び９％のものについては良好な黒色のクロメ
ート皮膜が形成された。しかし、12％のものにはクロメ
ート皮膜が形成されなかった。
CrO3 10g/ （六価クロム:5.2g/） Na2SO4 10g/ （硫 酸 銀:6.8g/） AgNO3 0.5g/ （溶解性銀 :0.32g/） コハク酸 5g/ pH 1.2 硫酸根／六価クロム:1.3 実施例２ 鋼板に亜鉛・ニッケル合金めっき（ニッケル含有量７
％）を10μｍの厚みに施したものを、下記のクロメート
処理液に浸漬したところ、黒色クロメート皮膜が形成さ
れた。
％）を10μｍの厚みに施したものを、下記のクロメート
処理液に浸漬したところ、黒色クロメート皮膜が形成さ
れた。
Na2Cr2O7 15g/ （六価クロム:60g/） H2SO4 3g/ （硫 酸 根:2.9g/） Na2SO4 5g/ （硫 酸 根:3.4g/） Ag2SO4 0.4g/ （溶解性銀 :0.28g/） コハク酸 10g/ pH 1.8 硫酸根／六価クロム:1.0 このようにして得られた黒色クロメート処理物につい
て、塩水噴霧試験（JIS−Ｚ−2371）を行った結果、600
時間でも白錆の発生はみられず、また2000時間後でも赤
錆の発生はみられなかった。
て、塩水噴霧試験（JIS−Ｚ−2371）を行った結果、600
時間でも白錆の発生はみられず、また2000時間後でも赤
錆の発生はみられなかった。
実施例３ 鋼板に亜鉛・ニッケル合金めっき（ニッケル含有量７
％）を10μｍの厚みに施したものを、下記のクロメート
処理液に浸漬したところ、黒色クロメート皮膜が形成さ
れた。
％）を10μｍの厚みに施したものを、下記のクロメート
処理液に浸漬したところ、黒色クロメート皮膜が形成さ
れた。
CrO3 10g/ （六価クロム:5.2g/） Na2Cr2O7 40g/ （六価クロム:15.8g/） Na2SO4 40g/ （硫 酸 根:27.0g/） AgNO3 0.5g/ （溶解性銀 :0.32g/） コハク酸 15g/ pH 1.5 硫酸根／六価クロム:1.3 実施例４ 鋼板に亜鉛・ニッケル合金めっき（ニッケル含有量７
％）を10μｍの厚みに施したものを、下記のクロメート
処理液に浸漬したところ、黒色クロメート皮膜が形成さ
れた。
％）を10μｍの厚みに施したものを、下記のクロメート
処理液に浸漬したところ、黒色クロメート皮膜が形成さ
れた。
CrO3 10g/ （六価クロム:5.2g/） Na2Cr2O7 10g/ （六価クロム:4.0g/） Na2SO4 25g/ （硫 酸 根:17.0g/） AgNO3 0.8g/ （溶解性銀 :0.5g/） コハク酸 10g/ pH 1.5 硫酸根／六価クロム:1.8 比較例 鋼板に亜鉛めっきを８μｍの厚みに施したものに、黒
色クロメート処理を行った。
色クロメート処理を行った。
実施例及び比較例の条件及び結果をまとめて表−１に
示す。これにより本発明で従来技術である亜鉛の黒色ク
ロメート処理法による黒色クロメート皮膜に比べ耐食性
に優れた皮膜を得られることがわかる。
示す。これにより本発明で従来技術である亜鉛の黒色ク
ロメート処理法による黒色クロメート皮膜に比べ耐食性
に優れた皮膜を得られることがわかる。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 22/27 C23C 22/24 C23C 22/26
Claims (2)
- 【請求項１】六価クロムを１〜50g/、硫酸根を１〜50
g/、溶解性銀を0.1〜0.5g/及びコハク酸を0.5〜60g
/の濃度で含有し、かつpHが0.5〜2.5の範囲にあるこ
とを特徴とするZn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理
液。 - 【請求項２】硫酸根／六価クロムの重量比率が0.8〜2.0
の範囲にある請求項（１）記載の黒色クロメート処理
液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165269A JP2953750B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Ｚｎ―Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165269A JP2953750B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Ｚｎ―Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456782A JPH0456782A (ja) | 1992-02-24 |
| JP2953750B2 true JP2953750B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=15809125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165269A Expired - Lifetime JP2953750B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | Ｚｎ―Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2953750B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3453204B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2003-10-06 | ディップソール株式会社 | Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液 |
| DE69605894T2 (de) * | 1996-05-01 | 2000-05-11 | Dipsol Chem | Lösung und Verfahren zum Schwartzchromationen |
| JP3904258B2 (ja) * | 1996-05-23 | 2007-04-11 | ディップソール株式会社 | Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき用黒色クロメート処理液 |
-
1990
- 1990-06-22 JP JP2165269A patent/JP2953750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0456782A (ja) | 1992-02-24 |
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