JP4615807B2 - 表面処理鋼板の製造方法、表面処理鋼板、および樹脂被覆表面処理鋼板 - Google Patents

表面処理鋼板の製造方法、表面処理鋼板、および樹脂被覆表面処理鋼板 Download PDF

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Description

【技術分野】
【0001】
本発明は、Znめっき鋼板などに防錆性、および皮膜密着性に優れた保護皮膜を被覆してなる表面処理鋼板の製造方法、表面処理鋼板、およびその表面処理鋼板に有機樹脂を被覆してなる樹脂被覆表面処理鋼板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、鋼板、特にZnめっき鋼板の分野においては、防錆性およびその上に形成される塗膜や樹脂層などとの密着性を向上させるために、鋼板をリン酸塩やクロム酸塩を含む溶液中で表面処理し、リン酸塩皮膜やクロメート皮膜などの保護皮膜を形成させている。しかし、リン酸塩皮膜を形成させた鋼板は耐食性に乏しく、塗膜や有機樹脂を被覆しない場合に錆を生じやすい。また、塗膜や有機樹脂を被覆した場合、密着性、特に加工時の密着性が不十分である。
クロメート皮膜は、電解を伴わない浸漬処理や塗布処理、電解処理などの方法を用いて鋼板上に形成され、リン酸塩皮膜よりも塗膜や有機樹脂を被覆しない場合の防錆性や、塗膜や有機樹脂を被覆した場合の密着性、および加工時密着性に優れている。しかし、電解を伴わない浸漬処理や塗布処理で形成されるクロメート皮膜中には有害な6価クロムが含有されており、人体や環境に対して好ましくない影響を与える。また電解処理による電解クロメート皮膜は有害な6価クロムを含む溶液を用いて行われ、さらに電解作業中に発生するクロム酸ミストは作業環境に好ましくない影響を与える。
このように、クロメート皮膜を施した鋼板は防錆性や加工密着性に優れ、そのため多方面で重用されているが、人体や環境に対して好ましくない影響を与える可能性を有しているため、優れた防錆性や加工密着性を有するクロメート皮膜に替わる処理皮膜が求められている。その一例として、特公昭62−30265号公報は、リン酸と、酸可溶性亜鉛化合物として酸化亜鉛と、重金属促進剤および/または結晶リファイナーと、ホスホナート腐食防止剤としてアミノトリス(メチレン−ホスホン酸)、及び水からなる組成物、さらにその組成物で金属部品をコーティングすることを開示しており、耐食性、および塗料密着性が向上することが記載されている。上記の特公昭62−30265号公報において、重金属促進剤としてバナジウム、チタニウム、ジルコニウム、タングステンおよびモリブデン化合物があげられ、具体的にはモリブデン酸アンモニウム、またはメタバナジウム酸アンモニウムを用いることが記載されている。また結晶リファイナーとしてニッケル、コバルト、マグネシウムまたはカルシウムの酸可溶性塩があげられ、具体的には硝酸ニッケル、硝酸カルシウム、または硝酸コバルトを用いることが記載されている。しかし、上記の特公昭62−30265号公報に記載された組成物を用いて亜鉛めっき鋼板などの金属板に処理皮膜を形成させても、得られた表面処理金属板の特性、特に表面処理金属板に有機樹脂皮膜を被覆した有機樹脂被覆金属板における皮膜の密着性、とりわけ加工密着性は、従来のクロメート処理皮膜を形成させた表面処理金属板に及ばない。また亜鉛めっき鋼板に適用した場合は耐白錆性に乏しい。
本発明は、クロメート処理を施した表面処理鋼板に替わる、耐食性、および有機樹脂皮膜の加工密着性に優れた表面処理鋼板の製造方法、表面処理鋼板、および表面処理鋼板に有機樹脂を被覆してなる樹脂被覆表面処理鋼板を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【0003】
(1)本発明の表面処理鋼板の製造方法は、
鋼板を、4価のV化合物の1種以上を3〜150g/lと、
リン酸、リン酸塩、ポリリン酸塩、重リン酸塩のいずれか1種以上からなるpH調整剤を3〜150g/lと、を含有し、pHが1〜6である、表面処理液中で、
浸漬処理あるいは電解処理することを特徴とする。
(2)本発明の表面処理鋼板の製造方法は、前記(1)において、
前記表面処理液が、さらに、Mo化合物、Ti化合物、Zr化合物のいずれか1種以上を含有したものであることを特徴とする。
(3)本発明の表面処理鋼板の製造方法は、前記(1)又は(2)において、
前記表面処理液中で浸漬処理あるいは電解処理した後、さらに無機処理または有機処理を施すことを特徴とする。
(4)本発明の表面処理鋼板の製造方法は、前記(1)〜(3)のいずれかにおいて、
前記電解処理において、電流密度を0.5〜100A/dmとすることを特徴とする。
(5)本発明の表面処理鋼板の製造方法は、前記(1)〜(4)のいずれかにおいて、
前記4価のV化合物が、フッ化バナジウム、塩化バナジウム、酸化バナジウム、酸化硫酸バナジウムのいずれか1種以上であることを特徴とする。
(6)本発明の表面処理鋼板の製造方法は、前記(1)〜(5)のいずれかにおいて、
前記鋼板が、Znめっき鋼板であるか、Znを含む合金めっき鋼板であるか、あるいはZnを含む複合めっき鋼板であることを特徴とする。
(7)本発明の表面処理鋼板は、
4価のV化合物の1種以上を3〜150g/lと、
リン酸、リン酸塩、ポリリン酸塩、重リン酸塩のいずれか1種以上からなるpH調整剤を3〜150g/lと、を含有し、pHが1〜6である、表面処理液中で浸漬処理あるいは電解処理し、鋼板上にVの酸化物または水酸化物を含有する表面処理皮膜を被覆してなることを特徴とする。
(8)本発明の表面処理鋼板は、前記(7)において、
前記表面処理液が、さらに、Mo化合物、Ti化合物、Zr化合物のいずれか1種以上を含有したものであり、
鋼板上にVの酸化物または水酸化物と、
P、Mo、Ti、またはZrの1種以上と、
を含有する表面処理皮膜を被覆してなることを特徴とする。
(9)本発明の表面処理鋼板は、前記(7)又は(8)において、
前記表面処理液中で鋼板を浸漬処理あるいは電解処理した後、さらに無機処理または有機処理を施したものであることを特徴とする。
(10)本発明の表面処理鋼板は、前記(7)〜(9)のいずれかにおいて、
前記4価のV化合物が、フッ化バナジウム、塩化バナジウム、酸化バナジウム、酸化硫酸バナジウムのいずれか1種以上であることを特徴とする。
(11)本発明の表面処理鋼板は、前記(7)〜(10)のいずれかにおいて、
前記鋼板が、Znめっき鋼板であるか、Znを含む合金めっき鋼板であるか、あるいはZnを含む複合めっき鋼板であることを特徴とする。
(12)本発明の表面処理鋼板は、前記(7)〜(10)のいずれかにおいて、
前記鋼板が、Sn、Ni、Cu、Alのいずれかの金属1種をめっきしためっき鋼板であるか、前記いずれかの金属2種以上からなる合金をめっきした合金めっき鋼板であるか、あるいは前記金属2種以上を含有する複層めっきを施した複層めっき鋼板であることを特徴とする。
(13)本発明の表面処理鋼板は、前記(7)〜(12)のいずれかにおいて、
前記無機処理皮膜または有機処理皮膜の厚みが0.1〜5μmであることを特徴とする。
(14)本発明の樹脂被覆表面処理鋼板は、前記(7)〜(13)のいずれかの表面処理鋼板の上層に有機樹脂を被覆してなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0004】
本発明の製造方法で用いられる表面処理液は、皮膜を形成させる主要成分として4価のV化合物とpH調整剤を用いたものであり、さらに、その液に水溶性のMo化合物、Ti化合物、Zr化合物のいずれかを積極的に添加したものである。また、本発明の製造方法は、この表面処理液を用いて得られる表面処理皮膜の上層に、さらに無機処理または有機処理を施し無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成させる工程を有する。
一般に、鋼板上やめっき鋼板上には、表面特性を改善するために化成処理が施されている。化成処理としては、リン酸塩処理やクロメート処理が実施されることが多い。しかし、リン酸塩処理皮膜は多孔質であり、鋼板上に皮膜を形成させた場合、耐食性に乏しい。その改善策として、リン酸塩皮膜中にクロメートを取り込むことが従来より実施されており、これまでにも多用されてきた。また、耐食性を重要視し、クロメート皮膜のみを形成させる単独のクロメート処理も実施されているが、上記したように環境に有害な影響を与える恐れがあり、クロメート処理に替わる化成処理が試みられている。しかし、これらの化成処理では、いずれもクロメート皮膜と同等以上の特性を示す皮膜は得られなかった。
本発明においては、クロメート処理に替わる処理として、4価のV化合物の1種以上をリン酸塩などのpH調整剤を用いて、好ましくはpHが6以下の酸性溶液に調整し、この表面処理液を用いて得られる4価のVの水和酸化物を主成分としPを含有する処理皮膜とするか、または、上記の処理液にさらに水溶性のMo化合物、Ti化合物、Zr化合物のいずれかを添加する。この表面処理液を用いて、Mo、Ti、またはZrの酸化物または水和酸化物(以下、酸化物と水和酸化物を総称して水和酸化物という。)を上記皮膜中にさらに取り込むことにより、クロメート処理皮膜と同等以上の皮膜特性を有する表面処理鋼板が得られる。
この理由についてはよく分からないが、上記のVを4価の状態で表面処理液に含有させることにより、鋼板と接触した際や鋼板を電解処理した際に、鋼板表面近傍の表面処理液のpHが上昇して緻密なゾル状の水和酸化物が形成され、さらに表面処理液にP化合物や水溶性のMo化合物、Ti化合物、Zr化合物などが含まれると、Vと同様な皮膜生成挙動によってこれらの化合物がVゾル中に取り込まれ、防錆性に優れた難溶性ゲル皮膜が形成されるものと考えられる。
特に前記鋼板がZn系のめっき鋼板である場合は、めっき皮膜中のZnや合金元素と結びついて、VとP、Mo、Ti、Zrなどの添加元素とが主に皮膜の骨格をなす成分となり、この皮膜が優れた防錆性を有するものとなると考えられる。
本発明においては、上記のようにして得られる表面処理皮膜の上層に、さらに無機処理または有機処理を施し薄い無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成させることにより、耐食性および塗膜密着性をより向上させることができる。以下、本発明について詳細に説明する。
【0005】
まず本発明の製造方法に用いる表面処理液について説明する。表面処理液は、4価のV化合物とリン酸塩などのpH調整剤を含有する水溶液である。または、その水溶液にさらに水溶性のMo化合物、Ti化合物、Zr化合物の1種以上を加えた水溶液である。また、表面処理液の安定化やめっき性を改善するために一般に使用されている電導度を向上させるための添加剤や界面活性剤、特に高分子状界面活性剤を添加することもできる。
4価のV化合物としては、特に制限するものではないが、一般に入手しやすいフッ化バナジウム、塩化バナジウム、酸化バナジウム、二塩化酸化バナジウム、二臭化酸化バナジウム、酸化硫酸バナジウムなどのいずれか1種以上を用いることが好ましく、特に酸化バナジウムは酸に容易に溶解させることができるので好ましい。
これら4価のV化合物の表面処理液中での含有量の総量は、3〜150g/l、好ましくは5〜50g/lである。3g/l未満の場合は皮膜の生成量が少なく、良好な皮膜特性が得られない。150g/lを超えると、皮膜の色調が変化し、皮膜の加工密着性も低下する。濃度を増した表面処理液は、処理時に鋼板に付着して持ち出される量が増加し、4価のV化合物は薬品が高価であるので経済な観点からも高濃度とすることは好ましくない。
【0006】
本発明においては、表面処理液のpH調整剤として、リン酸、リン酸塩、ポリリン酸塩、重リン酸塩などのP化合物のいずれか1種以上を用いることが好ましい。重リン酸塩には、重リン酸アンモニウム、重リン酸ナトリウム、重リン酸カルシウム、重リン酸マグネシウム、重リン酸アルミニウムなどが含まれる。これらのP化合物は、pH調整剤として作用するばかりでなく、Pが処理皮膜中に取り込まれることにより、防錆性が向上するという効果がある。これらP化合物をpH調整剤として用いる場合の表面処理液中の含有量は、3〜150g/l、好ましくは5〜50g/lとすることが好ましい。3g/l未満の場合は皮膜の生成量が少なく、良好な皮膜特性が得られない。150g/lを超えると皮膜の加工密着性が低下する。さらに、処理時に鋼板に付着して持ち出される量が増加するので経済的でなくなる。
表面処理液は、pH1〜6の範囲、好ましくはpH2〜4の範囲にあることが好ましい。pH1未満の場合は皮膜の析出効率が低下し、十分な厚さの皮膜が得られにくい。一方、pH6を超えると処理液が不安定になる。表面処理液のpHは、アンモニア水、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ性物質、または塩酸、硫酸、硝酸などの酸性物質を添加しても調整可能であるが、リン酸塩など上記のP化合物を用いると皮膜特性を改善する効果がある。表面処理液の温度は20〜50℃の範囲が好ましい。
上記の表面処理液に、水溶性のMo化合物、Ti化合物、Zr化合物を1種以上添加すると、耐食性を改善する効果があるので好ましい。これらの化合物としては、オキシ硫酸モリブデン、硫酸チタニル、硫酸ジルコニルなど、4価の酸化硫酸塩やモリブデン酸アンモニウム、チタン酸アンモニウムなどが含まれる。処理液中の含有量は、前記の4価のV化合物とこれらのMo化合物、Ti化合物、またはZr化合物との総量で、3〜150g/lの範囲、好ましくは5〜50g/lの範囲とする。3g/l未満の場合は皮膜の生成量が少なく、良好な皮膜特性が得られない。150g/lを超えると、皮膜の色調が変化し、また皮膜の加工密着性が低下する。
また、高濃度の場合は、薬品が高価であるので、処理時に鋼板に付着して持ち出される量が増加し、経済的でなくなる。
【0007】
上記のようにして作成した表面処理液を用いて鋼板上に表面処理皮膜を形成する。処理方法としては浸漬処理、陰極電解処理のいずれも可能である。浸漬処理の場合、1〜60秒の浸漬処理、好ましくは2〜10秒の浸漬処理で十分な厚さの処理皮膜が得られる。60秒以上浸漬しても皮膜の厚さはそれ程増加しない。
電解処理の場合は短時間で厚い皮膜が得られ、電流密度を0.5〜100A/dmとすることが好ましい。電流密度が0.5A/dm未満では皮膜の成長に時間がかかり過ぎて短時間で厚い皮膜を得ることができない。電流密度は表面処理液のpHの影響を受けるが、pH6の場合、100A/dmを超えるとヤケを生じ、均一な皮膜が得られない。また表面処理皮膜が厚くなると、加工密着性が低下する。
上記のようにして鋼板上に表面処理皮膜を形成させることができるが、この表面処理皮膜の上層に、無機処理または有機処理を施しさらに薄い無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成させることもできる。上記無機処理のための処理液としては、結合剤としてアルカリ金属塩、酸性金属塩、コロイド金属酸化物、金属アルコキシド、金属アシレート、有機/無機ハイブリッド樹脂などの水溶液が用いられる。上記有機処理のための処理液としては、エポキシ系、ポリエステル系、ウレタン系、アクリル系の生成樹脂やエマルジョン樹脂、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系樹脂の有機溶媒溶液が用いられる。また、上記無機処理と有機処理を組み合わせて形成してもよい。さらに、上記無機処理や有機処理のための処理液に、コロイダルシリカ、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンワックス、シランカップリング剤又はクロム非含有防錆剤や、防黴性、光触媒性などの機能性を付与する添加剤の1種以上を含ませることができる。
【0008】
これらの無機処理または有機処理の方法としては、ロールコート法、スプレー法、有機樹脂溶液中に浸漬し絞りロールなどを用いて余分の樹脂溶液を除去した後乾燥させる方法などを適宜用いることができる。乾燥方法は熱風乾燥、ガスオーブン、電気オーブン、誘導加熱炉等、いずれの手段を用いてもよく、処理量と経済性の観点から最も有利な方法を採用すればよい。また、無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成させた後、UV照射や電子線照射を併用してもよい。有機処理皮膜の厚さは0.1〜5.0μmであることが好ましい。0.1μm未満の場合は十分な耐食性が得られず、5.0μmを超えると加工性が低下する。
【0009】
次に、表面処理皮膜を被覆する基板となる鋼板について説明する。鋼板としては、通常のアルミキルド連続鋳造鋼を熱間圧延し表面に生じたスケールを除去した熱延鋼板、熱延鋼板を冷間圧延し焼鈍を施した冷延鋼板、これらの鋼板にSn、Ni、Cu、Al、Znのいずれか一種からなる単層めっき、または二種以上からなる複層めっきや合金めっきを施しためっき鋼板などを用いることができる。その中で汎用性の高いZnめっき鋼板としては、溶融Znめっき鋼板、AlやMgを含んだ溶融Zn系合金めっき鋼板、電気Znめっき鋼板、または電気Zn系合金めっき鋼板、もしくは複合Znめっき鋼板のいずれも本発明に使用することができる。
【0010】
本発明の表面処理は以下のようにして行う。すなわち、上記の熱延鋼板や冷延鋼板に定法を用いて脱脂処理および酸洗処理を施す。または、脱脂処理および酸洗処理を施した後、上記のいずれかのめっきを施し、めっき鋼板とする。次いでこの鋼板またはめっき鋼板を、上記の表面処理液中で下記の条件で浸漬処理または陰極電解処理し、表面処理皮膜を形成させる。また、上記のようにして得られる表面処理皮膜の上層として、薄い無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成させてもよい。以上のようにして、本発明の表面処理鋼板を得ることができる。
【0011】
次に、本発明の樹脂被覆表面処理鋼板について説明する。本発明の樹脂被覆表面処理鋼板は、上記のようにして作成した表面処理鋼板に、有機樹脂を被覆したものである。有機樹脂としては、本発明の表面処理鋼板に被覆可能であれば如何なる樹脂も適用できるが、特に水系の有機樹脂を用いることが好ましい。水系の有機樹脂としては、公知のポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、のいずれかを用いることが好ましい。
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。
【0012】
(実施例1)
[表面処理鋼板の作成]
厚さ0.3mmの冷延鋼板に、定法を用いて脱脂処理および酸洗処理を施し、表1と表2に示す条件でめっき、表面処理皮膜を形成をし、表1と表2に示す試料番号1〜10の表面処理鋼板を作成した。
一方、試料番号1と同一のZnめっき鋼板に塗布型クロメート処理を施したものを比較材1とした。試料番号3と同一のZn−Ni合金めっき鋼板に電解クロメート処理(全クロム量:30mg/m)を施したものものを比較材2とした。
試料番号7と同一のNiめっき鋼板に電解クロメート処理(全クロム量:30mg/m)を施したものっを比較材3とした。
試料番号9と同一の冷延鋼板に電解クロメート処理(全クロム量:30mg/m)を施したものを比較材4とした。さらに、表面処理を施さない試料番号1と同一のZnめっき鋼板を比較材5とした。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
[耐食性の評価]
表1と表2に示した本発明の試料番号1〜10の表面処理鋼板および比較材1〜5を、それぞれ60mm×60mmの大きさに切り出して90度に折り曲げたものを試験片として用意した。それらの試験片について、JISZ2371に基づいた塩水噴霧試験(噴霧時間:24時間)を実施した後、平板部と、90度折り曲げ部の表面を目視観察し、次に示す5段階の評点で評価した。
評点5:変化は認められなかった。
評点4:実用上問題とならない程度のわずかな錆の発生が認められた。
評点3:実用上問題となる程度の錆の発生が認められた。
評点2:かなりの錆の発生が認められた。
評点1:表面全体に錆の発生が認められた。
以上の評価を行ってまとめた結果を表3に示す。
【0015】
[塗膜密着性の評価]
表1と表2に示した本発明の表面処理鋼板および比較材に、有機溶媒系のポリエステル塗料を焼き付け後の厚みが20μmとなるように塗装焼き付けし、塗装板を絞り比2.2で有底円筒状のカップに絞り加工した。この絞り加工したままのカップの側面の皮膜を粘着テープで強制剥離し、一次密着性として、塗膜の剥離程度を目視観察し、下記に示す5段階の評点で評価した。また、上記のように絞り加工したカップに耐食性の評価に用いたのと同様の塩水噴霧試験を実施した後、カップの側面の皮膜を粘着テープで強制剥離し、二次密着性として、塗膜の剥離程度を目視観察し、上記と同一の5段階の評点で評価した。
評点5:剥離は認められなかった。
評点4:実用上問題とならない程度のわずかな剥離が認められた。
評点3:実用上問題となる程度の剥離が認められた。
評点2:かなりの剥離が認められた。
評点1:側面全体に剥離が認められた。
以上の評価を行ってまとめた結果を表3に示す。
【0016】
【表3】
【0017】
(実施例2)
[表面処理鋼板の作成]
次に、表1と表2の表面処理鋼板の中から良好な耐食性を示したものを選択して試料番号11〜14として、それらの試料を表4に示す条件で無機処理または有機処理を施した。一方、比較材として、表1及び表2に示した比較材1〜5の表面処理層の上層に表4に示す条件で有機処理を施した。
【0016】
【表4】
【0017】
表4に示す無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成した表面処理鋼板の耐食性及び樹脂皮膜の密着性を評価した。耐食性については、実施例1の表面処理鋼板の耐食性の評価と同様にして評価した。
【0018】
[無機処理皮膜または有機処理皮膜の密着性の評価]
無機処理皮膜または有機処理皮膜を形成した表面処理鋼板を、絞り比2.2で有底円筒状カップに絞り加工し、カップ側面の皮膜を粘着テープで強制剥離し、皮膜の剥離程度を目視観察し、次に示す5段階の評点で評価した。
評点5:剥離は認められなかった。
評点4:実用上問題とならない程度のわずかな剥離が認められた。
評点3:実用上問題となる程度の剥離が認められた。
評点2:かなりの剥離が認められた。
評点1:側面全体に剥離が認められた。
以上の評価を行ってまとめた結果を表5に示す。
【0019】
[塗膜密着性の評価]
表4に示した表面処理鋼板および比較材に、実施例1で用いたのと同一の有機溶媒系のポリエステル塗料を、実施例1と同様にして塗装焼き付けし、塗装板を実施例1と同様に有底円筒状カップに絞り加工した。この絞り加工したカップの側面の皮膜を粘着テープで強制剥離し、上記と同様にして皮膜の剥離程度を目視観察し、5段階の評点で評価した。評価結果を表5に示す。
【0020】
【表5】
【0021】
【産業上の利用可能性】
本発明の表面処理鋼板は、優れた耐食性を示し、従来のクロメートを施した比較材と同等以上の耐食性を有している。
また、本発明の表面処理鋼板の製造方法は作業環境の保全性に優れ、その製造方法を用いてなる表面処理鋼板は耐食性に優れており、さらにその表面処理鋼板に有機樹脂を被覆した樹脂被覆表面処理鋼板は耐食性に加えて皮膜の密着性に優れている。

Claims (14)

  1. 鋼板を、4価のV化合物の1種以上を3〜150g/lと、
    リン酸、リン酸塩、ポリリン酸塩、重リン酸塩のいずれか1種以上からなるpH調整剤を3〜150g/lと、を含有し、pHが1〜6である、クロムを含まない表面処理液中で、浸漬処理あるいは電解処理することを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
  2. 前記表面処理液が、さらに、Mo化合物、Ti化合物、Zr化合物のいずれか1種以上を含有したものであることを特徴とする、請求項1に記載の表面処理鋼板の製造方法。
  3. 前記表面処理液中で浸漬処理あるいは電解処理した後、さらに無機処理または有機処理を施すことを特徴とする、請求項1又は2に記載の表面処理鋼板の製造方法。
  4. 前記電解処理において、電流密度を0.5〜100A/dmとすることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。
  5. 前記4価のV化合物が、フッ化バナジウム、塩化バナジウム、酸化バナジウム、酸化硫酸バナジウムのいずれか1種以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。
  6. 前記鋼板が、Znめっき鋼板であるか、Znを含む合金めっき鋼板であるか、あるいはZnを含む複合めっき鋼板であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の表面処理鋼板の製造方法。
  7. 4価のV化合物の1種以上を3〜150g/lと、
    リン酸、リン酸塩、ポリリン酸塩、重リン酸塩のいずれか1種以上からなるpH調整剤を3〜150g/lと、を含有し、pHが1〜6である、クロムを含まない表面処理液中で浸漬処理あるいは電解処理し、鋼板上にVの酸化物または水酸化物を含有する表面処理皮膜を被覆してなる表面処理鋼板。
  8. 前記表面処理液が、さらに、Mo化合物、Ti化合物、Zr化合物のいずれか1種以上を含有したものであり、
    鋼板上にVの酸化物または水酸化物と、
    P、Mo、Ti、またはZrの1種以上と、
    を含有する表面処理皮膜を被覆してなることを特徴とする、請求項7に記載の表面処理鋼板。
  9. 前記表面処理液中で鋼板を浸漬処理あるいは電解処理した後、さらに無機処理または有機処理を施したものであることを特徴とする、請求項7又は8に記載の表面処理鋼板。
  10. 前記4価のV化合物が、フッ化バナジウム、塩化バナジウム、酸化バナジウム、酸化硫酸バナジウムのいずれか1種以上であることを特徴とする、請求項7〜9のいずれかに載の表面処理鋼板。
  11. 前記鋼板が、Znめっき鋼板であるか、Znを含む合金めっき鋼板であるか、あるいはZnを含む複合めっき鋼板であることを特徴とする、請求項7〜10のいずれかに記載の表面処理鋼板。
  12. 前記鋼板が、Sn、Ni、Cu、Alのいずれかの金属1種をめっきしためっき鋼板であるか、前記いずれかの金属2種以上からなる合金をめっきした合金めっき鋼板であるか、あるいは前記金属2種以上を含有する複層めっきを施した複層めっき鋼板である、請求項7〜10のいずれかに記載の表面処理鋼板。
  13. 前記無機処理皮膜または有機処理皮膜の厚みが0.1〜5μmであることを特徴とする、請求項9〜12のいずれかに記載の表面処理鋼板。
  14. 請求項7〜13のいずれかに記載の表面処理鋼板の上層に有機樹脂を被覆してなる樹脂被覆表面処理鋼板。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131319A (zh) * 2014-08-15 2014-11-05 苏州天承化工有限公司 用于板型件表面填孔的电镀液及其电镀方法
US10392709B2 (en) * 2010-03-25 2019-08-27 Jfe Steel Corporation Coated steel sheet, method for producing the same, and resin-coated steel sheet obtained using the same

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005010235A1 (ja) 2003-07-29 2005-02-03 Jfe Steel Corporation 表面処理鋼板およびその製造方法
DE602004029673D1 (de) * 2003-11-21 2010-12-02 Jfe Steel Corp Oberflächenbehandeltes stahlblech mit ausgezeichnegkeit und beschichtungsfilmerscheinungsbild
JP4517737B2 (ja) * 2004-06-15 2010-08-04 Jfeスチール株式会社 耐食性、導電性および皮膜外観に優れた表面処理鋼板
JP2008174807A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Nippon Hyomen Kagaku Kk クロムを含まない金属表面処理液
JP5334499B2 (ja) * 2008-08-29 2013-11-06 新日鐵住金株式会社 塗装密着性に優れた表面処理金属板およびその製造方法
JP5402074B2 (ja) * 2009-02-23 2014-01-29 新日鐵住金株式会社 半田濡れ性と端面耐食性に優れためっき鋼板
JP2012149352A (ja) * 2012-05-01 2012-08-09 Nippon Steel Corp 金属(水)酸化物被覆金属材料
JP5772845B2 (ja) * 2013-02-18 2015-09-02 Jfeスチール株式会社 表面処理鋼板の製造方法
BR112015019200B1 (pt) * 2013-03-06 2021-07-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Método para remover ferro de um banho de pré-tratamento
ES2755359T3 (es) * 2013-11-14 2020-04-22 Nippon Steel Nisshin Co Ltd Solución de tratamiento de conversión química y lámina de acero químicamente convertida
KR20160068920A (ko) * 2013-11-14 2016-06-15 닛신 세이코 가부시키가이샤 화성처리액 및 화성처리 강판

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3392008B2 (ja) * 1996-10-30 2003-03-31 日本表面化学株式会社 金属の保護皮膜形成処理剤と処理方法
DE2143957A1 (de) * 1971-09-02 1973-03-08 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum aufbringen eines phosphatueberzuges auf eisen und stahl
JPH0788588B2 (ja) * 1988-02-15 1995-09-27 日本ペイント株式会社 アルミニウム又はその合金の表面処理剤及び処理浴
JPH0247270A (en) * 1988-08-08 1990-02-16 Kawasaki Steel Corp Surface treated steel sheet having excellent secondary adhesive property of coated film and production thereof
JPH0713308B2 (ja) * 1990-04-03 1995-02-15 新日本製鐵株式会社 プレス成形性、化成処理性、溶接性に優れた亜鉛系めっき鋼板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10392709B2 (en) * 2010-03-25 2019-08-27 Jfe Steel Corporation Coated steel sheet, method for producing the same, and resin-coated steel sheet obtained using the same
CN104131319A (zh) * 2014-08-15 2014-11-05 苏州天承化工有限公司 用于板型件表面填孔的电镀液及其电镀方法

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