JP2954416B2 - 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法Info
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- JP2954416B2 JP2954416B2 JP4150292A JP4150292A JP2954416B2 JP 2954416 B2 JP2954416 B2 JP 2954416B2 JP 4150292 A JP4150292 A JP 4150292A JP 4150292 A JP4150292 A JP 4150292A JP 2954416 B2 JP2954416 B2 JP 2954416B2
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に亜鉛系めっき鋼板
が使用される分野において、装飾が必要な部材に用いら
れる黒色表面処理鋼板とその製造方法に関するものであ
る。
が使用される分野において、装飾が必要な部材に用いら
れる黒色表面処理鋼板とその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車，家電，建材分野に用いられる鋼
板に対しては、低コストかつ高性能の品質が一貫して要
求され続けている。近年では、需要家の工程で行なわれ
てきた前処理及び塗装を省略できるプレコート鋼板の導
入が低コスト化の観点から活発に行なわれている。こう
した要求に答えるため、従来は塗料を塗装したいわゆる
塗装鋼板が用いられてきたが、徹底したコストダウンの
追求や溶接性の観点から、低コストの薄膜着色鋼板の要
求が強くなってきた。色調としては、黒色系統のニーズ
が強く、優れた耐食性を有することも当然要求される。
鋼板に対する防錆性能も具備した黒色鋼板としては、亜
鉛めっきもしくは亜鉛合金めっき鋼板を下地とするもの
が挙げられる。例えば、特開昭５８−１５１４９０号，
１５１４９１号公報ではＮｉ，Ｃｏ，ＭｏとＺｎの合金
めっきを陽極処理して黒色化する、特開昭６０−１２１
２７５号公報ではＮｉ−Ｚｎ合金めっきを化学溶解して
黒色化する，特公平３−４０１１６号，４０１１７号公
報では亜鉛イオンと着色化イオン及び強酸化性イオンを
含む水溶液中で陰極電解により黒色皮膜を得る方法など
がそれぞれ開示されている。
板に対しては、低コストかつ高性能の品質が一貫して要
求され続けている。近年では、需要家の工程で行なわれ
てきた前処理及び塗装を省略できるプレコート鋼板の導
入が低コスト化の観点から活発に行なわれている。こう
した要求に答えるため、従来は塗料を塗装したいわゆる
塗装鋼板が用いられてきたが、徹底したコストダウンの
追求や溶接性の観点から、低コストの薄膜着色鋼板の要
求が強くなってきた。色調としては、黒色系統のニーズ
が強く、優れた耐食性を有することも当然要求される。
鋼板に対する防錆性能も具備した黒色鋼板としては、亜
鉛めっきもしくは亜鉛合金めっき鋼板を下地とするもの
が挙げられる。例えば、特開昭５８−１５１４９０号，
１５１４９１号公報ではＮｉ，Ｃｏ，ＭｏとＺｎの合金
めっきを陽極処理して黒色化する、特開昭６０−１２１
２７５号公報ではＮｉ−Ｚｎ合金めっきを化学溶解して
黒色化する，特公平３−４０１１６号，４０１１７号公
報では亜鉛イオンと着色化イオン及び強酸化性イオンを
含む水溶液中で陰極電解により黒色皮膜を得る方法など
がそれぞれ開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の黒色化技術は何
れも優れた方法であるが、陽極処理や化学溶解処理は下
地めっきを溶解酸化させて黒色化するものであり、下地
めっきにクラックが入り、耐食性が著しく低下する問題
がある。陰極処理は下地めっきによらない方法であるが
強酸化性イオンなど不安定なイオンを含むため、均一な
色調を得ることが困難である。本発明は、均一な色調と
高耐食性を有する黒色表面処理鋼板と、これを得るため
の高速短時間かつ簡便な製造方法を提供するものであ
る。
れも優れた方法であるが、陽極処理や化学溶解処理は下
地めっきを溶解酸化させて黒色化するものであり、下地
めっきにクラックが入り、耐食性が著しく低下する問題
がある。陰極処理は下地めっきによらない方法であるが
強酸化性イオンなど不安定なイオンを含むため、均一な
色調を得ることが困難である。本発明は、均一な色調と
高耐食性を有する黒色表面処理鋼板と、これを得るため
の高速短時間かつ簡便な製造方法を提供するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下の
通りである。 （１）鋼板上にＣｒ５％以上と鉄族金属０．１％以上か
つＣｒと鉄族金属を合計で３０％以下含有するＺｎ系電
気めっき層，鉄族金属とＣｒの酸化物を含む黒色皮膜
層、及び該皮膜上に膜厚３μ以下のガードコートを有す
ることを特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼板。 （２）鋼板にＣｒ５％以上と鉄族金属０．１％以上かつ
Ｃｒと鉄族金属を合計で３０％以下含有するＺｎ系電気
めっきを施し、その後、ｐＨ１〜３の水溶液中でスプレ
ーもしくは浸漬処理して、表面に黒色皮膜を形成させ、
さらに上層にガードコートを塗布することを特徴とする
耐食性に優れた黒色表面処理鋼板の製造方法にある。
通りである。 （１）鋼板上にＣｒ５％以上と鉄族金属０．１％以上か
つＣｒと鉄族金属を合計で３０％以下含有するＺｎ系電
気めっき層，鉄族金属とＣｒの酸化物を含む黒色皮膜
層、及び該皮膜上に膜厚３μ以下のガードコートを有す
ることを特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼板。 （２）鋼板にＣｒ５％以上と鉄族金属０．１％以上かつ
Ｃｒと鉄族金属を合計で３０％以下含有するＺｎ系電気
めっきを施し、その後、ｐＨ１〜３の水溶液中でスプレ
ーもしくは浸漬処理して、表面に黒色皮膜を形成させ、
さらに上層にガードコートを塗布することを特徴とする
耐食性に優れた黒色表面処理鋼板の製造方法にある。
【０００５】
【作用】本発明の黒色表面処理鋼板は、Ｃｒ５％以上と
鉄族金属０．１％以上かつＣｒと鉄族金属を合計で３０
％以下含有する下地Ｚｎ系電気めっき層，鉄族金属とＣ
ｒの酸化物黒色皮膜層，及び膜厚３μ以下のガードコー
トの３層から形成される。下地のＺｎ系電気めっき層
は、黒色化に必要なＣｒと鉄族金属を含有し、かつ高耐
食性を有する。めっき層中のＣｒ含有率は５％以上とす
る。Ｃｒ１％以上で既に耐食性の向上が認められるが、
５％以上になると、従来公知のＺｎめっきはもとよりＺ
ｎ−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅなどの合金めっきを上回る高耐食
性を発揮するからである。例えば塩水噴霧試験を５００
時間以上行なっても容易に赤錆は発生しない。鉄族金属
は０．１％以上とする。０．１％未満では後述する黒色
化処理を行なっても、十分な黒色外観が得られない。Ｃ
ｒと鉄族金属の合計が多くなると加工性が低下するた
め、Ｃｒと鉄族金属の合計は３０％以下とする。また、
鉄族金属の含有率がＣｒ含有率より増えると鉄族金属の
性質が強くなるので、鉄族金属の含有率はＣｒ含有率未
満，より好ましくはＣｒ含有率の１／２以下が望まし
い。ここで鉄族金属とはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉを指し、単独
もしくは複合で用いてよい。耐食性への寄与及び黒色外
観が得られやすいという点ではＮｉが最も好ましい。ま
た、Ｃｒ析出促進剤としてめっき浴中に加えられるカチ
オンポリマーやポリオキシアルキレン誘導体をめっき層
中に微量共析させても差し支えなく、５％以下の共析率
ならば緻密で均一なめっき層が形成され成形性に有利で
ある。
鉄族金属０．１％以上かつＣｒと鉄族金属を合計で３０
％以下含有する下地Ｚｎ系電気めっき層，鉄族金属とＣ
ｒの酸化物黒色皮膜層，及び膜厚３μ以下のガードコー
トの３層から形成される。下地のＺｎ系電気めっき層
は、黒色化に必要なＣｒと鉄族金属を含有し、かつ高耐
食性を有する。めっき層中のＣｒ含有率は５％以上とす
る。Ｃｒ１％以上で既に耐食性の向上が認められるが、
５％以上になると、従来公知のＺｎめっきはもとよりＺ
ｎ−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｆｅなどの合金めっきを上回る高耐食
性を発揮するからである。例えば塩水噴霧試験を５００
時間以上行なっても容易に赤錆は発生しない。鉄族金属
は０．１％以上とする。０．１％未満では後述する黒色
化処理を行なっても、十分な黒色外観が得られない。Ｃ
ｒと鉄族金属の合計が多くなると加工性が低下するた
め、Ｃｒと鉄族金属の合計は３０％以下とする。また、
鉄族金属の含有率がＣｒ含有率より増えると鉄族金属の
性質が強くなるので、鉄族金属の含有率はＣｒ含有率未
満，より好ましくはＣｒ含有率の１／２以下が望まし
い。ここで鉄族金属とはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉを指し、単独
もしくは複合で用いてよい。耐食性への寄与及び黒色外
観が得られやすいという点ではＮｉが最も好ましい。ま
た、Ｃｒ析出促進剤としてめっき浴中に加えられるカチ
オンポリマーやポリオキシアルキレン誘導体をめっき層
中に微量共析させても差し支えなく、５％以下の共析率
ならば緻密で均一なめっき層が形成され成形性に有利で
ある。
【０００６】黒色皮膜層は、上記Ｚｎ系電気めっき層を
酸性水溶液中でスプレーもしくは浸漬処理し、Ｚｎ系電
気めっき層の表面を黒色化することにより得られる。黒
色皮膜は鉄族金属とＣｒの酸化物を主体として構成さ
れ、これらが黒色外観を呈する。Ｚｎ系電気めっき層と
黒色皮膜層の量は特に限定されないが、黒色外観と耐食
性の観点からは、これらの合計量が５ｇ／ｍ2 以上で黒
色皮膜層の厚みが１／２以下であることが好ましい。ガ
ードコートは、密着性，耐食性，黒色度，の向上に寄与
し、無機皮膜，有機皮膜，及びこれらの複合皮膜が含ま
れる。無機皮膜としては、ケイ酸塩，りん酸塩，ジルコ
ン酸塩，チタン化合物を塗布し、焼き付けた皮膜などが
挙げられる。有機皮膜としては、水溶性，水分散性，あ
るいは溶剤系の有機高分子化合物を硬化剤と共に塗布
し、焼付け硬化させた皮膜などが挙げられる。また、複
合皮膜としては、溶剤系エポキシ樹脂や水溶性オレフィ
ンアクリル系樹脂を主体とする塗料中に微細なシリカ粒
子を分散させた塗料を塗布し、焼付け硬化させた皮膜な
どが挙げられる。膜厚は外観及び溶接性などに支障がな
いように考慮すると、３μ以下とする必要があり、さら
には０．３〜２μが好ましい。
酸性水溶液中でスプレーもしくは浸漬処理し、Ｚｎ系電
気めっき層の表面を黒色化することにより得られる。黒
色皮膜は鉄族金属とＣｒの酸化物を主体として構成さ
れ、これらが黒色外観を呈する。Ｚｎ系電気めっき層と
黒色皮膜層の量は特に限定されないが、黒色外観と耐食
性の観点からは、これらの合計量が５ｇ／ｍ2 以上で黒
色皮膜層の厚みが１／２以下であることが好ましい。ガ
ードコートは、密着性，耐食性，黒色度，の向上に寄与
し、無機皮膜，有機皮膜，及びこれらの複合皮膜が含ま
れる。無機皮膜としては、ケイ酸塩，りん酸塩，ジルコ
ン酸塩，チタン化合物を塗布し、焼き付けた皮膜などが
挙げられる。有機皮膜としては、水溶性，水分散性，あ
るいは溶剤系の有機高分子化合物を硬化剤と共に塗布
し、焼付け硬化させた皮膜などが挙げられる。また、複
合皮膜としては、溶剤系エポキシ樹脂や水溶性オレフィ
ンアクリル系樹脂を主体とする塗料中に微細なシリカ粒
子を分散させた塗料を塗布し、焼付け硬化させた皮膜な
どが挙げられる。膜厚は外観及び溶接性などに支障がな
いように考慮すると、３μ以下とする必要があり、さら
には０．３〜２μが好ましい。
【０００７】次に本発明の製造方法について述べる。Ｚ
ｎ系めっき中にＣｒを析出させる試みはＣｒ3+やＣｒ6+
イオンを用いて従来から行なわれているが、このような
単純浴からは微量のＣｒが析出するのみであり、Ｃｒ濃
度や電流密度の増加によって数％のＣｒを析出させて
も、加工性や電流効率の著しい低下を伴う。Ｃｒ3+イオ
ンを含むＺｎ系めっき浴中にカチオンポリマーもしくは
ポリオキシアルキレン誘導体をＣｒ析出促進剤として添
加することによりこの問題は解決され、５％以上という
多量のＣｒを含む高度の耐食性を有するめっきが得られ
る。めっき浴としては、硫酸塩浴，塩化物浴，これらの
混合浴何れも適用できる。その他のめっき条件について
は、特に制約はなく、例えばＺｎ2+イオン，Ｃｒ3+イオ
ン，鉄族金属２価イオンはそれぞれ１０〜１００ｇ／
ｌ，カチオンポリマーもしくはポリオキシアルキレン誘
導体を０．１〜１０ｇ／ｌを含むめっき浴を用いて、ｐ
Ｈ０．５〜３，浴温４０〜７０℃、液流速１ｍ／ｍｉｎ
以上，電流密度２０Ａ／ｄｍ2 以上の範囲で、目的とす
るめっき組成，電流効率を考慮して最適な条件を採用す
ることができる。カチオンポリマーとポリオキシアルキ
レン誘導体は単独もしくは複合で用いて差し支えない。
めっき浴中には、Ｎａ+ ，ＮＨ4 + などの電導度助剤，
あるいは耐食性をさらに向上させるためにＳｉＯ2 ，Ｔ
ｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化物粒子やＢａＣｒＯ4 な
どのクロム酸塩粒子を添加してもよい。
ｎ系めっき中にＣｒを析出させる試みはＣｒ3+やＣｒ6+
イオンを用いて従来から行なわれているが、このような
単純浴からは微量のＣｒが析出するのみであり、Ｃｒ濃
度や電流密度の増加によって数％のＣｒを析出させて
も、加工性や電流効率の著しい低下を伴う。Ｃｒ3+イオ
ンを含むＺｎ系めっき浴中にカチオンポリマーもしくは
ポリオキシアルキレン誘導体をＣｒ析出促進剤として添
加することによりこの問題は解決され、５％以上という
多量のＣｒを含む高度の耐食性を有するめっきが得られ
る。めっき浴としては、硫酸塩浴，塩化物浴，これらの
混合浴何れも適用できる。その他のめっき条件について
は、特に制約はなく、例えばＺｎ2+イオン，Ｃｒ3+イオ
ン，鉄族金属２価イオンはそれぞれ１０〜１００ｇ／
ｌ，カチオンポリマーもしくはポリオキシアルキレン誘
導体を０．１〜１０ｇ／ｌを含むめっき浴を用いて、ｐ
Ｈ０．５〜３，浴温４０〜７０℃、液流速１ｍ／ｍｉｎ
以上，電流密度２０Ａ／ｄｍ2 以上の範囲で、目的とす
るめっき組成，電流効率を考慮して最適な条件を採用す
ることができる。カチオンポリマーとポリオキシアルキ
レン誘導体は単独もしくは複合で用いて差し支えない。
めっき浴中には、Ｎａ+ ，ＮＨ4 + などの電導度助剤，
あるいは耐食性をさらに向上させるためにＳｉＯ2 ，Ｔ
ｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 などの酸化物粒子やＢａＣｒＯ4 な
どのクロム酸塩粒子を添加してもよい。
【０００８】カチオンポリマーとしては、４級アミンの
重合物が特に効果的である。この場合、分子量は１０2
〜１０6 が望ましい。具体的には次に示すアミンポリマ
ーの内、ポリアミンスルホン（ＰＡＳと略），及びポリ
アミン（ＰＡと略）がＣｒ析出促進剤として最も効果的
である。この理由としては、アミン基による陰極面への
吸着作用とスルホン基へのＣｒ3+イオンの配位結合が寄
与していると考えられる。これらは基本的には次に示す
４級アミンの塩（アンモニウム塩）を主鎖に含むホモポ
リマーあるいはコポリマーで構成されている。
重合物が特に効果的である。この場合、分子量は１０2
〜１０6 が望ましい。具体的には次に示すアミンポリマ
ーの内、ポリアミンスルホン（ＰＡＳと略），及びポリ
アミン（ＰＡと略）がＣｒ析出促進剤として最も効果的
である。この理由としては、アミン基による陰極面への
吸着作用とスルホン基へのＣｒ3+イオンの配位結合が寄
与していると考えられる。これらは基本的には次に示す
４級アミンの塩（アンモニウム塩）を主鎖に含むホモポ
リマーあるいはコポリマーで構成されている。
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】
【化３】
【００１２】この他、１，２，３級アミンのポリマーも
前述の４級アミンポリマーには及ばないがＣｒ析出促進
剤として効果がある。またポリオキシアルキレン誘導体
とは一般的に Ｒ2 −Ｏ−( Ｒ1 −Ｏ )n −Ｈ あるいは Ｒ2 −( Ｒ
1 −Ｏ )n −Ｈ Ｒ1 ：アルキレン基 Ｒ2 ：Ｈ，アルキル基，フェニル基，ナフチル基 ｎ＝１〜２０００ 具体的にはポリエチレングリコール（ＨＯ−（ＣＨ2 −
ＣＨ2 −Ｏ）n −Ｈ）などが挙げられる。
前述の４級アミンポリマーには及ばないがＣｒ析出促進
剤として効果がある。またポリオキシアルキレン誘導体
とは一般的に Ｒ2 −Ｏ−( Ｒ1 −Ｏ )n −Ｈ あるいは Ｒ2 −( Ｒ
1 −Ｏ )n −Ｈ Ｒ1 ：アルキレン基 Ｒ2 ：Ｈ，アルキル基，フェニル基，ナフチル基 ｎ＝１〜２０００ 具体的にはポリエチレングリコール（ＨＯ−（ＣＨ2 −
ＣＨ2 −Ｏ）n −Ｈ）などが挙げられる。
【００１３】本発明においては、鋼板上にこのようなＺ
ｎ系電気めっきを形成させた後、黒色化処理を行なう。
本黒色化処理の特徴は、ｐＨ１〜３の酸性水溶液中でス
プレーもしくは浸漬処理を行なう点にあり、高価な電解
設備を必要とせず、既存のラインに適用しやすい。ライ
ン構成により、スプレーと浸漬を併用しても差し支えな
い。かくすることにより、明度２０以下の黒色外観が得
られる。黒色化のメカニズムは、Ｚｎ系電気めっき層の
表層部分のＺｎが選択的に溶解し、その際、鉄族金属と
Ｃｒが酸化物となり、表面に微細な凹凸が形成され、黒
色外観を呈するものと推定される。ｐＨ１未満でも黒色
外観は得られるが、めっきの溶解量が多すぎて経済的で
はなく耐食性の低下も懸念される。ｐＨ３を超えると黒
色外観が得られにくくなる。ｐＨの調整に用いる薬剤は
特に限定されず、硫酸，塩酸，りん酸，硝酸などの酸類
を用いればよい。また酸性水溶液中には、Ｚｎ，Ｃｒ，
鉄族金属のイオンが存在していてもよいが、短時間で黒
色化させるためには、これらの総量を３０ｇ／ｌ以下に
管理することが好ましい。液温は特に限定されないが、
高温の方が比較的短時間で黒色外観が得られる。処理時
間は液温にもよるが、液温２０〜５０℃の場合には、５
〜３０秒で十分な黒色外観が得られる。
ｎ系電気めっきを形成させた後、黒色化処理を行なう。
本黒色化処理の特徴は、ｐＨ１〜３の酸性水溶液中でス
プレーもしくは浸漬処理を行なう点にあり、高価な電解
設備を必要とせず、既存のラインに適用しやすい。ライ
ン構成により、スプレーと浸漬を併用しても差し支えな
い。かくすることにより、明度２０以下の黒色外観が得
られる。黒色化のメカニズムは、Ｚｎ系電気めっき層の
表層部分のＺｎが選択的に溶解し、その際、鉄族金属と
Ｃｒが酸化物となり、表面に微細な凹凸が形成され、黒
色外観を呈するものと推定される。ｐＨ１未満でも黒色
外観は得られるが、めっきの溶解量が多すぎて経済的で
はなく耐食性の低下も懸念される。ｐＨ３を超えると黒
色外観が得られにくくなる。ｐＨの調整に用いる薬剤は
特に限定されず、硫酸，塩酸，りん酸，硝酸などの酸類
を用いればよい。また酸性水溶液中には、Ｚｎ，Ｃｒ，
鉄族金属のイオンが存在していてもよいが、短時間で黒
色化させるためには、これらの総量を３０ｇ／ｌ以下に
管理することが好ましい。液温は特に限定されないが、
高温の方が比較的短時間で黒色外観が得られる。処理時
間は液温にもよるが、液温２０〜５０℃の場合には、５
〜３０秒で十分な黒色外観が得られる。
【００１４】ガードコートの形成方法には特に限定され
ず、公知のロールコート，ロール絞り，スプレー，エア
ーナイフ絞り，浸漬塗り，電解処理，静電塗布などで塗
布した後、熱風炉，電熱炉，紫外線などで焼付け硬化さ
せればよい。かくして、黒色めっき鋼板が得られるが、
さらに有機皮膜を上層に塗布し、加工性を向上させる。
有機皮膜は溶剤系，水系何れでもよく、膜厚としては
０．３〜３μｍが適当である。めっき表面と有機皮膜の
密着性を確保するために、クロメート処理を行なった
後、有機皮膜を塗布しても差し支えない。めっき浴とし
ては、硫酸塩浴，塩化物浴，これらの混合浴何れも適用
できる。その他のめっき条件については、特に制約はな
く、例えば、Ｚｎ2+イオン，Ｃｒ 3+イオン，鉄族金属２
価イオンはそれぞれ１０〜１００ｇ／ｌ，カチオンポリ
マーもしくはポリオキシアルキレン誘導体を０．１〜１
０ｇ／ｌを含むめっき浴を用いて、ｐＨ０．５〜３，浴
温４０〜７０℃、液流速１ｍ／ｍｉｎ以上，電流密度２
０Ａ／ｄｍ2 の範囲で、目的とするめっき組成，電流効
率を考慮して最適な条件を採用することができる。カチ
オンポリマーとポリオキシアルキレン誘導体は単独もし
くは複合で用いて差し支えない。めっき浴中には、Ｎａ
+ ，ＮＨ4 +などの電導度助剤，あるいは耐食性をさらに
向上させるためにＳｉＯ2 ，ＴｉＯ 2 ，Ａｌ2 Ｏ3 など
の酸化物粒子やＢａＣｒＯ4 などのクロム酸塩粒子を添
加してもよい。
ず、公知のロールコート，ロール絞り，スプレー，エア
ーナイフ絞り，浸漬塗り，電解処理，静電塗布などで塗
布した後、熱風炉，電熱炉，紫外線などで焼付け硬化さ
せればよい。かくして、黒色めっき鋼板が得られるが、
さらに有機皮膜を上層に塗布し、加工性を向上させる。
有機皮膜は溶剤系，水系何れでもよく、膜厚としては
０．３〜３μｍが適当である。めっき表面と有機皮膜の
密着性を確保するために、クロメート処理を行なった
後、有機皮膜を塗布しても差し支えない。めっき浴とし
ては、硫酸塩浴，塩化物浴，これらの混合浴何れも適用
できる。その他のめっき条件については、特に制約はな
く、例えば、Ｚｎ2+イオン，Ｃｒ 3+イオン，鉄族金属２
価イオンはそれぞれ１０〜１００ｇ／ｌ，カチオンポリ
マーもしくはポリオキシアルキレン誘導体を０．１〜１
０ｇ／ｌを含むめっき浴を用いて、ｐＨ０．５〜３，浴
温４０〜７０℃、液流速１ｍ／ｍｉｎ以上，電流密度２
０Ａ／ｄｍ2 の範囲で、目的とするめっき組成，電流効
率を考慮して最適な条件を採用することができる。カチ
オンポリマーとポリオキシアルキレン誘導体は単独もし
くは複合で用いて差し支えない。めっき浴中には、Ｎａ
+ ，ＮＨ4 +などの電導度助剤，あるいは耐食性をさらに
向上させるためにＳｉＯ2 ，ＴｉＯ 2 ，Ａｌ2 Ｏ3 など
の酸化物粒子やＢａＣｒＯ4 などのクロム酸塩粒子を添
加してもよい。
【００１５】
【実施例】冷延鋼板を、アルカリ脱脂し、５％硫酸水溶
液で酸洗した後、硫酸塩浴を用いてＣｒと鉄族金属を含
有するＺｎ系電気めっき層を施した。続いて、黒色化処
理を行ない、さらに上層にガードコートを塗布した。Ｚ
ｎ系電気めっき層を形成させる際に用いたＣｒ析出促進
剤は、平均分子量３５００のポリアミンスルホン（ＰＡ
Ｓ），平均分子量１５００のポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）である。黒色化処理液のｐＨ調整は硫酸を用
いた。ガードコートとしては、溶剤系エポキシ樹脂とシ
リカ粒子でなる塗料Ａ，もしくは水溶性オレフィンアク
リル系エマルジョンとシリカゾルでなる塗料Ｂを用い、
ロールコート塗装後、熱風炉でそれぞれ板温１７０℃，
１２０℃で焼き付けた。こうして得られた黒色表面処理
鋼板について、以下の性能評価を行なった。
液で酸洗した後、硫酸塩浴を用いてＣｒと鉄族金属を含
有するＺｎ系電気めっき層を施した。続いて、黒色化処
理を行ない、さらに上層にガードコートを塗布した。Ｚ
ｎ系電気めっき層を形成させる際に用いたＣｒ析出促進
剤は、平均分子量３５００のポリアミンスルホン（ＰＡ
Ｓ），平均分子量１５００のポリエチレングリコール
（ＰＥＧ）である。黒色化処理液のｐＨ調整は硫酸を用
いた。ガードコートとしては、溶剤系エポキシ樹脂とシ
リカ粒子でなる塗料Ａ，もしくは水溶性オレフィンアク
リル系エマルジョンとシリカゾルでなる塗料Ｂを用い、
ロールコート塗装後、熱風炉でそれぞれ板温１７０℃，
１２０℃で焼き付けた。こうして得られた黒色表面処理
鋼板について、以下の性能評価を行なった。
【００１６】（１）黒色度 市販の色差計でＬ値を測定した。黒色度との関連では２
０以下が必要である。 ◎：Ｌ値１０以下 ○：Ｌ値２０以下 △：Ｌ値３０以下 ×：Ｌ値３０超
０以下が必要である。 ◎：Ｌ値１０以下 ○：Ｌ値２０以下 △：Ｌ値３０以下 ×：Ｌ値３０超
【００１７】（２）耐食性 塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠）を２００
０時間実施し、発錆面積で評価した。 ◎：赤錆発生無し ○：赤錆５％以下 △：赤錆１０％以下 ×：赤錆１０％超
０時間実施し、発錆面積で評価した。 ◎：赤錆発生無し ○：赤錆５％以下 △：赤錆１０％以下 ×：赤錆１０％超
【００１８】（３）密着性 エリクセン６ｍｍ押出しを行ない、テーピング試験を実
施し、黒色皮膜の密着性を目視で評価した。 ◎：剥離無し ○：ごく軽微な剥離 △：点状に剥離 ×：完全剥離
施し、黒色皮膜の密着性を目視で評価した。 ◎：剥離無し ○：ごく軽微な剥離 △：点状に剥離 ×：完全剥離
【００１９】表１に処理条件と性能評価結果を示す。表
１において、本発明例１〜４と比較例１〜２の黒色化処
理は浸漬処理，本発明例５〜１２と比較例３〜５の黒色
化処理はスプレー処理とした。まず比較例について説明
すると、比較例１はＺｎ系電気めっき層中のＣｒが少な
いため耐食性が不足している。比較例２はＺｎ系電気め
っき層中に鉄族金属を含有しないため十分な黒色外観が
得られていない。比較例３は黒色化処理液のｐＨが低い
ため必要以上にめっきの溶解が進み、耐食性，密着性が
低いレベルである。比較例４はガードコートが施されて
いないため耐食性，密着性が不良である。比較例５は黒
色化処理液のｐＨが高いために黒色外観が得られていな
い。これらに対して、本発明例は十分な黒色外観が得ら
れ、耐食性，密着性も良好である。
１において、本発明例１〜４と比較例１〜２の黒色化処
理は浸漬処理，本発明例５〜１２と比較例３〜５の黒色
化処理はスプレー処理とした。まず比較例について説明
すると、比較例１はＺｎ系電気めっき層中のＣｒが少な
いため耐食性が不足している。比較例２はＺｎ系電気め
っき層中に鉄族金属を含有しないため十分な黒色外観が
得られていない。比較例３は黒色化処理液のｐＨが低い
ため必要以上にめっきの溶解が進み、耐食性，密着性が
低いレベルである。比較例４はガードコートが施されて
いないため耐食性，密着性が不良である。比較例５は黒
色化処理液のｐＨが高いために黒色外観が得られていな
い。これらに対して、本発明例は十分な黒色外観が得ら
れ、耐食性，密着性も良好である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明は、Ｃｒと鉄族
金属を含有する耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とこれ
を容易に製造できる方法を提供するものであり、家電，
建材用途などを中心に多くの需要がある黒色表面処理鋼
板を供給する上で、極めて効果的である。
金属を含有する耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とこれ
を容易に製造できる方法を提供するものであり、家電，
建材用途などを中心に多くの需要がある黒色表面処理鋼
板を供給する上で、極めて効果的である。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板上にＣｒ５％以上と鉄族金属０．１
％以上かつＣｒと鉄族金属を合計で３０％以下含有する
Ｚｎ系電気めっき層，鉄族金属とＣｒの酸化物を含む黒
色皮膜層，及び該皮膜上に膜厚３μ以下のガードコート
を有することを特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理
鋼板。 - 【請求項２】 鋼板にＣｒ５％以上と鉄族金属０．１％
以上かつＣｒと鉄族金属を合計で３０％以下含有するＺ
ｎ系電気めっきを施し、その後、ｐＨ１〜３の水溶液中
でスプレーもしくは浸漬処理して、表面に黒色皮膜を形
成させ、さらに上層にガードコートを塗布することを特
徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150292A JP2954416B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150292A JP2954416B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239666A JPH05239666A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2954416B2 true JP2954416B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=12610136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4150292A Expired - Lifetime JP2954416B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954416B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4150292A patent/JP2954416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05239666A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990706 |