JPH0250976A - 亜鉛系めっき用表面処理液及び表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は化学的処理により、亜鉛系めっき鋼板の表面を
耐食処理するための処理液及び該処理液で処理した後に
おいて、更にリン酸塩処理する方法に関するものである
。

【従来技術】

従来、化学的処理により、亜鉛系めっき鋼板の表面にニ
ッケルおよびニッケル化合物を付着させて耐食性を向上
させることは以前から知られていた。例えば、従来例と
して■特公昭５７−４５８３３号公報及び■特公昭４３
−１２９７４号公報に記載されたものが公知である。前
記従来例■の発明においては、その成分は、鉄、ニッケ
ル、コバルト、クロム、アンチモン、チタン、マンガン
の群より選ばれた１種又は２種以上の金属及び、グリシ
ン等のキレート剤から成っている。又前記従来例■の発
明においては、その成分は、銀、マグネシウム、カドミ
ウム、アルミニウム、錫、チタン、アンチモン、モリブ
デン、クロム、セリウム、タングステン、マンガン、コ
バルト、第１鉄、第２鉄及びニッケルから選ばれる少な
くとも１つの金属イオン、及び該金属イオンを溶存させ
るに充分な量の錯化剤より成っている。そして、前記従
来例■は、錯化剤としてアンモニアの記載がなく、又前
記従来例■では、水溶液がｐＨ１１，０以上で行うこと
が条件になっている。

【発明が解決しようとする課題】

前記従来例■、■の発明における処理液は金属鉛化剤と
して主に種々の有機キレート剤を使用しており、充分な
耐食性を上げるだけの金属付着量を得ることは難しい。 更に、金属付着量を上げるために高ｐＨで長時間処理を
行うと、皮膜の密着性が悪いばかりでなく塗装後の塗膜
密着性まで劣化してしまうと云う問題点を有している。 又、前記従来例■の発明で、金属鉛化剤としてアンモニ
アの記載があるが、同時にｐＨｉ　ｉ　、　ｏ以上の規
定があるため、この場合アンモニアの揮発による作業性
の悪さ、浴組成変化等の問題が生ずる。

【課題を解決するための手段１ 前記従来例における課題を解決する具体的手段として本
発明は、亜鉛系めっき鋼板の表面にニッケルおよびニッ
ケル化合物を付着させる為の処理２＋ 液としてＮ１　　を２０ｐｐｍ以上含み且つＮ１１３を
モル換算でＮ１２−の６倍以上含むｐＨ１，０未満のア
ルカリ性水溶液であることを特徴とする表面処理液を提
供しようとするものであり、前記成分即ち、ニッケルー
アンモニウム錯体を含むｐＨ１１，０未満のアルカリ性
水溶液で処理することによって、鋼板表面をニッケルで
被覆してしまわず、且つ亜鉛の溶解に対して効率的にニ
ッケルを付着させ、化成処理性に優れ且つ塗装後耐食性
に充分な効果を示すニッケル付着量を効率良く得ること
ができるのである。 また上記処理後、リン酸塩処理することにより塗装後耐
食性の一層の向上が図れるのである。 【組成の説明】 前記処理液中の旧”＄　２０ｐｐｍを下回る場合ニッケ
ルの付着量が不十分となりその効果は小さい。 またＮＨがモル換算でＮｉ２＋の６倍であり、６倍を下
回る場合も充分なニッケルへの錯化作用が得られずニッ
ケル量を減らした時と同様の結果となる。 これはニッケルーアンモニウム錯体の構造が、ニッケル
のまわりに配位子であるアンモニアが６配位した形にな
っているためである。 、２十 一方Ｎ１　　およびＮＨ３がそれぞれ１００ｇ／β、３
００ｇ＃！を越える場合、ニッケルの結晶化あるいはア
ンモニアの揮発による組成変化の心配が生じるので、こ
の範囲の添加は難しい。特に好まし、２＋　　　　　　
　　　　、’ｌ＋ いＮ＋１ＮＨ３の組成範囲はＮ１　　が５〜５０ｇ／β
、ＮＨ３が１０〜１００９／βであり、処理温度は常温
から５０℃の間で問題なく処理することが出来る。処理
液をｐＨ１１，０以上にするとアンモニアの揮発が著し
くなり組成変化の面、作業性（排気）の面が問題となる
。尚本発明の処理液を利用して処理する場合浸漬法、ス
プレー法による処理が望ましいがこの外に電解法による
処理も拒むところではない。

【作　用】

ニッケルめっき浴をニッケルーアンモニウム錯体を含む
ｐＨ１１，０以上のアルカリ性水溶液にした場合の特徴
としては次の二つが考えられる。第一に浴をアルカリ性
にすることにより浴中の水素イオン濃度が低下し、付着
したニッケルの再溶解反応と処理中の水素ガス発生反応
が抑制されることが揚げられる。これらの作用としては
使用される総電気量に対し水素ガス発生反応に費やされ
る比率が減少することにより使用電気量に対して効率的
なニッケルの析出が望めることと、ニッケルの再溶解反
応が抑制されることで微細粒子状のニッケルも析出でき
るようになることなどが考えられる。 第二には酸性における（１）式の反応と、アルカリ性に
おりる（２）式の反応とを比べた場合・２＋ Ｎ＋　　＋２ｅ−−＋１Ｂ　　　　　　　　（１）２十
　−４ ［Ｎｉ　（ＮＨ３）　６　］　　＋　２　ｅ　　→Ｎ＋
　　＋６ＮＨ３（２）式の反応の方が自由エネルギー変
化が少なく、また微細粒子状になりやすいことが考えら
れ、２（ る。これは配位子であるＮＨ３の、Ｎ１　　との結合力
（錯化力）が他のキレート剤に比べて弱い為、錯体中の
ニッケルを放出しやすいためと思われる。 尚ニッケルが微細粒子状になると化成処理性が良好とな
る他、その一部が溶液あるいは大気雰囲気の酸化作用に
より酸化ニッケルとなり、亜鉛の腐食を抑制する作用を
持つ利点を有する。これは鋼板が腐食環境下に置かれた
場合、鋼板表面で酸化ッケルが溶解しニッケルがイオン
状態で存在する為、これが亜鉛の不働態である水酸化亜
鉛の保護皮膜形成に寄与する為と説明される。ニッケル
の仙にこの様な作用を有する金属イオンとしてはクロム
、アルミニウムなどがあるがこれらは亜鉛より卑な金属
である為、亜鉛への置換めっきは不可能である。 以上の二つの作用が化成処理性および塗装後耐食性を充
分に向上させるだけのニッケル量とニッケル形態を得る
効果をもたらし、従って電気めっき法により鋼板表面に
ニッケルが被覆し化成処理性を悪化させる点や、酸性浴
による置換めっき法での亜鉛の溶出過多という問題点が
解消されるものである。 また本発明の処理液により処理した表面処理鋼板は浴条
件によっては黒色の外観を示し、さらに必要に応じてリ
ン酸塩処理等の化成処理を施すことにより著しく黒色化
する為、本発明の利用により黒色鋼板としての用途も考
え得るものである。

【実施例】

表１に示す処理条件で実施例１〜９および比較例１〜４
の処理を行った。処理は比較例３を除きすべて温度４０
℃における浸漬処理とした。尚Ｎ−の添加はｐＨ調整剤
が硫酸のときは硫酸ニッケル、塩酸の時は塩化ニッケル
にて、Ｎ１３の添加は２８％アンモニア水にて行った。 また、必要に応じて硫酸アンモニウム、塩化アンモニウ
ムを添加した。 表１処理条件 比較例３：特公昭５７−４５８３３ 比較例４：特公昭４３−１２９７４ １）ＥＧ：電気亜鉛めっき（２０ｇ／ＴＩＬ）２１Ｇｌ
：溶解亜鉛めっき（９０ｇ／ｍ）３）日本パー力ライジ
ング社製：ＰＢ−１３０２０性能評価に当たっては、表
１による処理板及び未処理板に関西ペイント社製　ニレ
クロン９４１０力チオン電着塗装（膜厚２０μ）を施し
た後アクリルカッターによりクロスカットを入れ、塩水
噴霧試験による１０００時間後のカット部からの片側最
大膨れ巾を測定し評価した。結果は表２に示す通りであ
る。　　　表２　性能評価 【発明の効果１ 以上説明したように、本発明に係る処理液を使用するこ
とにより、亜鉛系めっき鋼板で問題になりがちな塩水噴
霧など湿性腐食環境下での塗膜膨れが大幅に改善される
。またこの処理液は従来のッケル付着処理法に使用され
るものと異なり化成処理性、塗装後耐食性共に優れた表
面処理鋼板を得ることができる。さらに浴組成が単純で
しかも無電解処理が可能である為、浴管理性および作業
性の面での利点も合わせ持っている。 こうした利点は比較的安価な亜鉛メツキ系鋼板に優れた
付加価値を与えるものであり、特に高い耐食性、塗装性
などを要求される自動車用めっき鋼板や塗装鋼板への処
理として好適である。 特許出願人　日本パー力ライジング株式会社注）　ＥＧ
、　ＧＩ未処理板はリン酸塩処理と電着塗装を施したも
のである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）亜鉛系めっき鋼板の表面にニッケルおよびニッケ
   ル化合物を付着させる為の処理液としてＮｉ＾２＾＋を
   ２０ｐｐｍ以上含み且つＮＨ＿３をモル換算でＮｉ＾２
   ＾−の６倍以上含むｐＨ１１．０未満のアルカリ性水溶
   液であることを特徴とする亜鉛系めっき用表面処理液。
2. （２）前記（１）項記載の処理液で処理した後、リン酸
   塩処理することを特徴とする亜鉛系めっき用表面処理方
   法。