JPH041075B2 - - Google Patents
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Description
〔発明の技術分野〕
この発明は、裸耐食性、塗膜密着性および塗装
後の耐食性に優れた、亜鉛めつきまたは合金化亜
鉛めつき鋼板の表面処理方法に関するものであ
る。 〔従来技術とその問題点〕 近時、ユーザーから、亜鉛めつき鋼板、合金化
亜鉛めつき鋼板、アルミニウム−亜鉛めつき鋼板
等の表面処理鋼板に関し、裸耐食性、塗膜密着性
および塗装後の耐食性の向上が、下記のような理
由から強く要求されている。 (a) 表面処理鋼板は、その用途によつて一方の面
の塗装を省略する場合がある。 (b) コストダウンのために、表面処理鋼板の表面
上に塗装する塗料のグレードを下げる場合があ
る。 (c) 表面処理鋼板の表面に施す化成処理を省略す
る場合がある。 上述した要求に応える方法として、例えば下記
のような表面処理鋼板の製造方法が知られてい
る。 (1) 表面処理鋼板の表面上に、有機樹脂中にクロ
ム化合物を含有せしめた水溶液を塗布し次いで
乾燥することにより皮膜を形成する方法（例え
ば特開昭59−200768号）。 (2) 表面処理鋼板の表面上に、有機樹脂中にクロ
ム化合物を含有せしめた水溶液を塗布し次いで
乾燥することにより第１層の皮膜を形成し、次
いで前記第１層の皮膜の表面上に更に水溶性有
機樹脂を塗布することにより第２層の皮膜を形
成する方法（例えば特公昭59−14552号）。 (3) 表面処理鋼板の表面上に、クロム化合物と無
機酸とからなる水溶液を塗布し次いで乾燥する
ことにより第１層の皮膜を形成し、次いで前記
第１層の皮膜の表面上に更に水溶性有機樹脂を
塗布することにより第２層の皮膜を形成する方
法（例えば特開昭59−166678号、特開昭59−
162278号、特開昭59−162279号）。 (4) 表面処理鋼板の表面上に、いわゆる反応型ク
ロメート処理により第１層のクロメート皮膜を
形成し、次いで前記第１層の皮膜の表面上にク
ロム化合物と水溶性メラミン樹脂とを含む水溶
液を塗布し次いで乾燥することにより第２層の
皮膜を形成する方法（例えば特開昭58−153785
号）。 上記(1)の方法で製造された表面処理鋼板は、塗
膜密着性および塗装後の耐食性に優れてはいる
が、無塗装での裸耐食性に劣る問題を有してい
る。即ち、上記(1)の方法で形成された皮膜中には
有機物が多いため、無塗装の場合その官能基が水
をよび、その結果皮膜中に水が侵入して裸耐食性
を劣化させる。 上記(2)および(3)の方法で製造された表面処理鋼
板は、無塗装での裸耐食性および塗膜密着性に優
れている。しかしながら、第１層の皮膜の表面上
に、第２層の皮膜としての水溶性有機樹脂を塗布
する際に、第１層の皮膜の乾燥が不十分な場合
は、その皮膜成分が、第２層の皮膜としての水溶
性有機樹脂中に溶出し、前記水溶性有機樹脂をゲ
ル化して、第２層の皮膜性能を劣化させる。この
ために、第１層の皮膜を乾燥させるためのインダ
クシヨンヒータや赤外線ヒータのような乾燥装置
を設置するか、または、第１層の皮膜の乾燥のた
めに長時間を要する問題がある。 更に、第１層の皮膜中のCr（VI）が、時間の経
過と共に原板である表面処理鋼板のめつき成分と
反応してCr（）の多い皮膜に変化する結果、第
１層の皮膜性能が劣化し、且つ、上記のような皮
膜の構造変化のために、加工時に皮膜に凝集応力
がかかり、加工後の塗膜密着性が劣化する問題が
ある。 また、時間の経過と共に、第２層の皮膜中の有
機樹脂が、第１層の皮膜中のCr（VI）により酸化
して変質し、第２層の皮膜性能が劣化する問題が
ある。 上記(4)の方法は、第２層の皮膜が水溶性メラミ
ン樹脂を含む水溶液を塗布するものであるから、
前記水溶液の塗布後、130℃以上の温度での焼き
付け工程を必要とし、このような焼き付け工程を
施さないと耐食効果が得られない問題がある。 〔発明の目的〕 従つて、この発明の目的は、上述のような問題
点を解決し、裸耐食性、塗膜密着性および塗装後
の耐食性のすべてにおいて優れた亜鉛めつきまた
は合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方法を提供す
ることにある。 本発明者等は、上述した目的を達成し得る亜鉛
めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方
法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、本
発明者等は、亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき
鋼板の表面上に、第１層として、Cr（VI）化合物
と燐酸とを主体とするいわゆる反応型クロメート
処理を施し、Cr換算で３〜50mg／m2の量の皮膜
を形成し、次いで、上記により形成された第１層
の皮膜の表面上に、第２層として、Cr（VI）化合
物、Cr（）および燐酸を主とする水溶液を塗布
し次いで乾燥することにより、Cr換算で20〜200
mg／m2の量の第２層の皮膜を形成すれば、裸耐食
性、塗膜密着性および塗装後の耐食性に優れた表
面処理鋼板が得られることを知見した。 〔発明の要旨〕 この発明は上記知見に基いてなされたものであ
つて、亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板
を、６価のクロムがCrO3換算で10〜60ｇ／、
３価のクロムが６価のクロム100重量部に対して
５〜30重量部、燐酸が141×exp（−11／CrO3）±
20ｇ／、亜鉛イオンが６価のクロム100重量部
に対して10〜50重量部、ふつ素化合物が0.5〜７
ｇ／からなる処理液を使用してクロメート処理
し、前記めつき鋼板の表面上に第１層としてCr
換算で３〜50mg／m2の量の皮膜を形成せしめ、 次いで、上記により形成された第１層の皮膜の
表面上に、６価のクロムを主成分とし、３価のク
ロムが６価のクロム100重量部に対して20〜120重
量部、燐酸が６価のクロム100重量部に対して80
〜200重量部、亜鉛イオンが６価のクロム100重量
部に対して５〜20重量部、二酸化けい素が６価の
クロム100重量部に対して140〜400重量部、ふつ
素化合物がふつ素換算で６価のクロム100重量部
に対して10重量部以下からなる処理液を塗布し次
いで乾燥することにより、前記第１層の皮膜の表
面上に、Cr換算で20〜200mg／m2の量の第２層の
皮膜を形成せしめることに特徴を有するものであ
る。 〔発明の構成〕 この発明において、亜鉛めつきまたは合金化亜
鉛めつき鋼板の表面上に形成される第１層の皮膜
は、反応型のクロメート皮膜であるから、前記め
つき鋼板に対し、無塗装での裸耐食性能を付与す
ると共に、形成された皮膜が前記めつき鋼板のめ
つき成分と反応して生ずる前記皮膜の経時的変化
を最少限にとどめる作用を有している。そして、
第１層の皮膜の表面上に形成される第２層の皮膜
は、裸耐食性を一段と向上させると共に、優れた
塗膜密着性および塗装後の耐食性を付与する作用
を有している。 次に、第１層の皮膜を形成させるための処理液
について説明する。 ６価のクロムは、第１層の皮膜を構成する主た
る成分であり、前記めつき鋼板に裸耐食性を付与
する作用を有している。６価のクロムの含有量
は、CrO3換算で10〜60ｇ／の範囲内とすべき
である。即ち、６価のクロムの含有量がCrO3換
算で10ｇ／未満では所定量の皮膜を形成させる
ことができず、一方、CrO3換算で60ｇ／を超
えてもその作用に顕著な向上が認められない。 燐酸は、前記めつき鋼板の表面上にクロム皮膜
を付着させるための主エツチング剤であるととも
に、第１層の皮膜と第２層の皮膜とを結合させ、
皮膜全体の耐食性能を向上させる作用を有してい
る。燐酸の含有量は、141×exp（−11／CrO3）±
20ｇ／を満足していなければならない。燐酸の
含有量が上記式で求められる値未満では、第２層
の皮膜を結合させる作用が得られず、一方、燐酸
の含有量が上記式で求められる値を超えると、第
１層の皮膜中に燐酸化合物として存在する量が過
剰になつて、裸耐食性の劣化を招く。 ふつ素化合物は、めつき鋼板に対する均一なエ
ツチング作用を有している。ふつ素化合物の含有
量は、0.5〜７ｇ／の範囲内とすべきである。
即ち、ふつ素化合物の含有量が0.5ｇ／未満で
は上記作用に所望の効果が得られず、７ｇ／を
超えると皮膜の形成が阻害される問題が生ずる。 ３価のクロムおよび亜鉛イオンは、６価のクロ
ムがめつき層を形成する亜鉛と激しく反応して、
処理液中に亜鉛が溶出することを防止する緩衝作
用を有している。３価のクロムの含有量は、６価
のクロム100重量部に対して５〜30重量部とすべ
きであり、亜鉛イオンの含有量は、６価のクロム
100重量部に対して10〜50重量部とすべきである。
即ち、６価のクロム100重量部に対して３価のク
ロムの含有量が５重量部未満および亜鉛イオンの
含有量が10重量部未満では、上記作用に所望の効
果が得られず、一方、６価のクロム100重量部に
対して３価のクロムの含有量が30重量部を超えそ
して亜鉛イオンの含有量が50重量部を超えると裸
耐食性および塗膜密着性が劣化する問題が生ず
る。 第１層の皮膜形成のための処理液中には、上記
のほかに、反応助剤として、硫酸、硝酸その他の
鉱酸を含有させてもよい。このような反応助剤の
含有量は、燐酸100重量部に対して10重量部以下
とすべきである。即ち、反応助剤の含有量が燐酸
100重量部に対して10重量部を超えると塗膜密着
性が劣化する問題が生ずる。 上述した処理液によつて、前記めつき鋼板の表
面上に、スプレーまた浸漬処理によつて第１層の
皮膜を形成させる。 上述した処理液によつて前記めつき鋼板の表面
上に形成される第１層の皮膜の量は、Cr換算で
３〜50mg／m2とすべきである。即ち、第１層の皮
膜の量が３mg／m2未満では裸耐食性が劣化し、一
方、50mg／m2を超えてもその作用に顕著な向上が
認められない。 このようにして、前記めつき鋼板の表面上に第
１層の皮膜を形成した後、その表面に付着してい
る余剰の処理液を、水洗またはロール絞り、ガス
ワイピング等によつて除去し、次いで、第１層の
皮膜の表面上に第２層の皮膜を形成する。なお、
上記水洗またはロール絞り、ガスワイピング後、
その表面を乾燥してもまたは乾燥しなくてもよ
い。 次に、第２層の皮膜を形成させるための処理液
について説明する。 ６価のクロムは、第２層の皮膜を構成する主た
る成分であり、第１層の皮膜と共に前記めつき鋼
板に裸耐食性を付与する作用を有している。しか
しながら、通常６価のクロムは可溶性のため、例
えば３価のクロムの水溶物をそのまま塗布乾燥し
ただけでは、次の水洗段階で溶解してしまう。従
つて、これを不溶性にする必要があり、その方法
として以下に述べるように、３価のクロムおよび
燐酸の複合物を形成せしめる。 ３価のクロムは、第２層中の６価のクロムが溶
出することを防止する作用を有している。３価の
クロムの含有量は、第２層用の６価のクロム100
重量部に対して20〜120重量部とすべきである。
即ち、６価のクロム100重量部に対して３価のク
ロムの含有量が20重量部未満では上記作用に所望
の効果が得られず、一方、６価のクロム100重量
部に対して３価のクロムの含有量が120重量部を
超えると、６価のクロムの含有量が相対的に低下
するため、裸耐食性の劣化を招く。 燐酸は、３価のクロムと結合して第２層の皮膜
を難溶性にすると共に塗膜密着性を向上させる作
用を有している。燐酸の含有量は、６価のクロム
100重量部に対して80〜200重量部とすべきであ
る。即ち、６価のクロム100重量部に対して燐酸
の含有量が80重量部未満では上記作用に所望の効
果が得られず、一方、６価のクロム100重量部に
対して燐酸の含有量が200重量部を超えると、第
２層の皮膜中に燐酸化合物として存在する量が過
剰になつて、塗装後の耐食性の劣化を招く。 亜鉛イオンは、クロム酸イオン、重クロム酸イ
オンとの間で塩を形成し、この塩によりバインダ
ーとしての作用を有している。亜鉛イオンの含有
量は、第２層用の６価のクロム100重量部に対し
て５〜20重量部とすべきである。即ち、６価のク
ロム100重量部に対して亜鉛イオンの含有量が５
重量部未満では上記作用に所望の効果が得られ
ず、一方、６価のクロム100重量部に対して亜鉛
イオンの含有量が20重量部を超えると塗膜密着性
を阻害する問題が生ずる。 二酸化けい素は、第２層の皮膜上に塗装された
塗膜の剥離を防止するためのスクラツチ作用を有
している。二酸化けい素の含有量は、第２層用の
６価のクロム100重量部に対して150〜400重量部
とすべきである。即ち、６価のクロム100重量部
に対して二酸化けい素の含有量が150重量部未満
では上記作用に所望の効果が得られず、一方、６
価のクロム100重量部に対して二酸化けい素の含
有量が400重量部を超えると塗膜密着性を阻害す
る問題が生ずる。 ふつ素化合物は、めつき鋼板に対する均一なエ
ツチング作用を有している。ふつ素化合物の含有
量は、ふつ素換算で第２層用の６価のクロム100
重量部に対し10重量部以下とすべきである。ふつ
素化合物の含有量が10重量部を超えると塗装後の
耐食性の劣化を招く。 第２層の皮膜形成のための処理液中には、上記
のほかに、反応助剤として、硫酸、硝酸その他の
鉱酸を含有させてもよい。このような反応助剤の
含有量は、第２層用の６価のクロム100重量部に
対して５重量部以下とすべきである。反応助剤の
含有量が５重量部を超えると塗膜密着性の劣化を
招く。 上述した処理液を適宜水で希釈し、第１層の皮
膜の表面上にスプレーで吹き付け、または、前記
処理液中に第１層の皮膜が形成されためつき鋼板
を浸漬する。次いで、ロール絞り、ガスワイピン
グ等によつて余剰の処理液を除去した後、乾燥す
ることにより、第１層の皮膜上に第２層の皮膜を
形成する。 次に、第２層の皮膜量の限定理由について述べ
る。合金化溶融亜鉛めつき鋼板の表面上に、前述
した方法によつて、第１層としてCr換算で３、
５、15、30および50mg／m2の量の皮膜を形成し、
次いで、第１層の皮膜の表面上に、上述した方法
によつて、第２層としてCr換算で５、20、50、
100、150および200mg／m2の量の皮膜を形成した。
このようにして、２層の皮膜が形成された試験片
に対し、JIS Ｚ 2137に準拠した塩水噴霧試験を
施し、白錆発生までの時間を調べた。 図面は、その試験結果を示すグラフである。 図面に示すように、第２層の皮膜がCr換算で
20mg／m2未満では、第１層の皮膜がCr換算で50
mg／m2であつても、白錆発生までの時間は200時
間以下であり、裸耐食性に劣る。 従つて、この発明においては、第２層の皮膜の
量の下限を、Cr換算で20mg／m2に限定した。一
方、第２層の皮膜の量が、Cr換算で200mg／m2を
超えると、皮膜の凝集応力が大になるため、加工
後の塗膜密着性が劣化する。従つて、第２層の皮
膜の量は、20〜200mg／m2の範囲に限定すべきで
ある。 〔発明の実施例〕 次に、この発明を実施例により説明する。第１
層の皮膜形成のための処理液として、第１表に示
すように、本発明の範囲内の組成のＡ〜Ｆの６種
類の処理液と、比較例として本発明の範囲外の組
成のＧおよびＨの２種類の処理液とを調製した。
比較例Ｇは、亜鉛イオンの量が本発明の範囲を外
れており、そして、比較例Ｈは、燐酸の量が本発
明の範囲を外れている。 そして、第２層の皮膜形成のための処理液とし
て、第２表に示すように、本発明の範囲内の組成
のａ〜ｄの４種類の処理液と、比較例として本発
明の範囲外の組成のｅの１種類の処理液とを調製
した。比較例の処理液ｅは、SiO2およびF-の量
が本発明の範囲を外れている。
後の耐食性に優れた、亜鉛めつきまたは合金化亜
鉛めつき鋼板の表面処理方法に関するものであ
る。 〔従来技術とその問題点〕 近時、ユーザーから、亜鉛めつき鋼板、合金化
亜鉛めつき鋼板、アルミニウム−亜鉛めつき鋼板
等の表面処理鋼板に関し、裸耐食性、塗膜密着性
および塗装後の耐食性の向上が、下記のような理
由から強く要求されている。 (a) 表面処理鋼板は、その用途によつて一方の面
の塗装を省略する場合がある。 (b) コストダウンのために、表面処理鋼板の表面
上に塗装する塗料のグレードを下げる場合があ
る。 (c) 表面処理鋼板の表面に施す化成処理を省略す
る場合がある。 上述した要求に応える方法として、例えば下記
のような表面処理鋼板の製造方法が知られてい
る。 (1) 表面処理鋼板の表面上に、有機樹脂中にクロ
ム化合物を含有せしめた水溶液を塗布し次いで
乾燥することにより皮膜を形成する方法（例え
ば特開昭59−200768号）。 (2) 表面処理鋼板の表面上に、有機樹脂中にクロ
ム化合物を含有せしめた水溶液を塗布し次いで
乾燥することにより第１層の皮膜を形成し、次
いで前記第１層の皮膜の表面上に更に水溶性有
機樹脂を塗布することにより第２層の皮膜を形
成する方法（例えば特公昭59−14552号）。 (3) 表面処理鋼板の表面上に、クロム化合物と無
機酸とからなる水溶液を塗布し次いで乾燥する
ことにより第１層の皮膜を形成し、次いで前記
第１層の皮膜の表面上に更に水溶性有機樹脂を
塗布することにより第２層の皮膜を形成する方
法（例えば特開昭59−166678号、特開昭59−
162278号、特開昭59−162279号）。 (4) 表面処理鋼板の表面上に、いわゆる反応型ク
ロメート処理により第１層のクロメート皮膜を
形成し、次いで前記第１層の皮膜の表面上にク
ロム化合物と水溶性メラミン樹脂とを含む水溶
液を塗布し次いで乾燥することにより第２層の
皮膜を形成する方法（例えば特開昭58−153785
号）。 上記(1)の方法で製造された表面処理鋼板は、塗
膜密着性および塗装後の耐食性に優れてはいる
が、無塗装での裸耐食性に劣る問題を有してい
る。即ち、上記(1)の方法で形成された皮膜中には
有機物が多いため、無塗装の場合その官能基が水
をよび、その結果皮膜中に水が侵入して裸耐食性
を劣化させる。 上記(2)および(3)の方法で製造された表面処理鋼
板は、無塗装での裸耐食性および塗膜密着性に優
れている。しかしながら、第１層の皮膜の表面上
に、第２層の皮膜としての水溶性有機樹脂を塗布
する際に、第１層の皮膜の乾燥が不十分な場合
は、その皮膜成分が、第２層の皮膜としての水溶
性有機樹脂中に溶出し、前記水溶性有機樹脂をゲ
ル化して、第２層の皮膜性能を劣化させる。この
ために、第１層の皮膜を乾燥させるためのインダ
クシヨンヒータや赤外線ヒータのような乾燥装置
を設置するか、または、第１層の皮膜の乾燥のた
めに長時間を要する問題がある。 更に、第１層の皮膜中のCr（VI）が、時間の経
過と共に原板である表面処理鋼板のめつき成分と
反応してCr（）の多い皮膜に変化する結果、第
１層の皮膜性能が劣化し、且つ、上記のような皮
膜の構造変化のために、加工時に皮膜に凝集応力
がかかり、加工後の塗膜密着性が劣化する問題が
ある。 また、時間の経過と共に、第２層の皮膜中の有
機樹脂が、第１層の皮膜中のCr（VI）により酸化
して変質し、第２層の皮膜性能が劣化する問題が
ある。 上記(4)の方法は、第２層の皮膜が水溶性メラミ
ン樹脂を含む水溶液を塗布するものであるから、
前記水溶液の塗布後、130℃以上の温度での焼き
付け工程を必要とし、このような焼き付け工程を
施さないと耐食効果が得られない問題がある。 〔発明の目的〕 従つて、この発明の目的は、上述のような問題
点を解決し、裸耐食性、塗膜密着性および塗装後
の耐食性のすべてにおいて優れた亜鉛めつきまた
は合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方法を提供す
ることにある。 本発明者等は、上述した目的を達成し得る亜鉛
めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方
法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、本
発明者等は、亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき
鋼板の表面上に、第１層として、Cr（VI）化合物
と燐酸とを主体とするいわゆる反応型クロメート
処理を施し、Cr換算で３〜50mg／m2の量の皮膜
を形成し、次いで、上記により形成された第１層
の皮膜の表面上に、第２層として、Cr（VI）化合
物、Cr（）および燐酸を主とする水溶液を塗布
し次いで乾燥することにより、Cr換算で20〜200
mg／m2の量の第２層の皮膜を形成すれば、裸耐食
性、塗膜密着性および塗装後の耐食性に優れた表
面処理鋼板が得られることを知見した。 〔発明の要旨〕 この発明は上記知見に基いてなされたものであ
つて、亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板
を、６価のクロムがCrO3換算で10〜60ｇ／、
３価のクロムが６価のクロム100重量部に対して
５〜30重量部、燐酸が141×exp（−11／CrO3）±
20ｇ／、亜鉛イオンが６価のクロム100重量部
に対して10〜50重量部、ふつ素化合物が0.5〜７
ｇ／からなる処理液を使用してクロメート処理
し、前記めつき鋼板の表面上に第１層としてCr
換算で３〜50mg／m2の量の皮膜を形成せしめ、 次いで、上記により形成された第１層の皮膜の
表面上に、６価のクロムを主成分とし、３価のク
ロムが６価のクロム100重量部に対して20〜120重
量部、燐酸が６価のクロム100重量部に対して80
〜200重量部、亜鉛イオンが６価のクロム100重量
部に対して５〜20重量部、二酸化けい素が６価の
クロム100重量部に対して140〜400重量部、ふつ
素化合物がふつ素換算で６価のクロム100重量部
に対して10重量部以下からなる処理液を塗布し次
いで乾燥することにより、前記第１層の皮膜の表
面上に、Cr換算で20〜200mg／m2の量の第２層の
皮膜を形成せしめることに特徴を有するものであ
る。 〔発明の構成〕 この発明において、亜鉛めつきまたは合金化亜
鉛めつき鋼板の表面上に形成される第１層の皮膜
は、反応型のクロメート皮膜であるから、前記め
つき鋼板に対し、無塗装での裸耐食性能を付与す
ると共に、形成された皮膜が前記めつき鋼板のめ
つき成分と反応して生ずる前記皮膜の経時的変化
を最少限にとどめる作用を有している。そして、
第１層の皮膜の表面上に形成される第２層の皮膜
は、裸耐食性を一段と向上させると共に、優れた
塗膜密着性および塗装後の耐食性を付与する作用
を有している。 次に、第１層の皮膜を形成させるための処理液
について説明する。 ６価のクロムは、第１層の皮膜を構成する主た
る成分であり、前記めつき鋼板に裸耐食性を付与
する作用を有している。６価のクロムの含有量
は、CrO3換算で10〜60ｇ／の範囲内とすべき
である。即ち、６価のクロムの含有量がCrO3換
算で10ｇ／未満では所定量の皮膜を形成させる
ことができず、一方、CrO3換算で60ｇ／を超
えてもその作用に顕著な向上が認められない。 燐酸は、前記めつき鋼板の表面上にクロム皮膜
を付着させるための主エツチング剤であるととも
に、第１層の皮膜と第２層の皮膜とを結合させ、
皮膜全体の耐食性能を向上させる作用を有してい
る。燐酸の含有量は、141×exp（−11／CrO3）±
20ｇ／を満足していなければならない。燐酸の
含有量が上記式で求められる値未満では、第２層
の皮膜を結合させる作用が得られず、一方、燐酸
の含有量が上記式で求められる値を超えると、第
１層の皮膜中に燐酸化合物として存在する量が過
剰になつて、裸耐食性の劣化を招く。 ふつ素化合物は、めつき鋼板に対する均一なエ
ツチング作用を有している。ふつ素化合物の含有
量は、0.5〜７ｇ／の範囲内とすべきである。
即ち、ふつ素化合物の含有量が0.5ｇ／未満で
は上記作用に所望の効果が得られず、７ｇ／を
超えると皮膜の形成が阻害される問題が生ずる。 ３価のクロムおよび亜鉛イオンは、６価のクロ
ムがめつき層を形成する亜鉛と激しく反応して、
処理液中に亜鉛が溶出することを防止する緩衝作
用を有している。３価のクロムの含有量は、６価
のクロム100重量部に対して５〜30重量部とすべ
きであり、亜鉛イオンの含有量は、６価のクロム
100重量部に対して10〜50重量部とすべきである。
即ち、６価のクロム100重量部に対して３価のク
ロムの含有量が５重量部未満および亜鉛イオンの
含有量が10重量部未満では、上記作用に所望の効
果が得られず、一方、６価のクロム100重量部に
対して３価のクロムの含有量が30重量部を超えそ
して亜鉛イオンの含有量が50重量部を超えると裸
耐食性および塗膜密着性が劣化する問題が生ず
る。 第１層の皮膜形成のための処理液中には、上記
のほかに、反応助剤として、硫酸、硝酸その他の
鉱酸を含有させてもよい。このような反応助剤の
含有量は、燐酸100重量部に対して10重量部以下
とすべきである。即ち、反応助剤の含有量が燐酸
100重量部に対して10重量部を超えると塗膜密着
性が劣化する問題が生ずる。 上述した処理液によつて、前記めつき鋼板の表
面上に、スプレーまた浸漬処理によつて第１層の
皮膜を形成させる。 上述した処理液によつて前記めつき鋼板の表面
上に形成される第１層の皮膜の量は、Cr換算で
３〜50mg／m2とすべきである。即ち、第１層の皮
膜の量が３mg／m2未満では裸耐食性が劣化し、一
方、50mg／m2を超えてもその作用に顕著な向上が
認められない。 このようにして、前記めつき鋼板の表面上に第
１層の皮膜を形成した後、その表面に付着してい
る余剰の処理液を、水洗またはロール絞り、ガス
ワイピング等によつて除去し、次いで、第１層の
皮膜の表面上に第２層の皮膜を形成する。なお、
上記水洗またはロール絞り、ガスワイピング後、
その表面を乾燥してもまたは乾燥しなくてもよ
い。 次に、第２層の皮膜を形成させるための処理液
について説明する。 ６価のクロムは、第２層の皮膜を構成する主た
る成分であり、第１層の皮膜と共に前記めつき鋼
板に裸耐食性を付与する作用を有している。しか
しながら、通常６価のクロムは可溶性のため、例
えば３価のクロムの水溶物をそのまま塗布乾燥し
ただけでは、次の水洗段階で溶解してしまう。従
つて、これを不溶性にする必要があり、その方法
として以下に述べるように、３価のクロムおよび
燐酸の複合物を形成せしめる。 ３価のクロムは、第２層中の６価のクロムが溶
出することを防止する作用を有している。３価の
クロムの含有量は、第２層用の６価のクロム100
重量部に対して20〜120重量部とすべきである。
即ち、６価のクロム100重量部に対して３価のク
ロムの含有量が20重量部未満では上記作用に所望
の効果が得られず、一方、６価のクロム100重量
部に対して３価のクロムの含有量が120重量部を
超えると、６価のクロムの含有量が相対的に低下
するため、裸耐食性の劣化を招く。 燐酸は、３価のクロムと結合して第２層の皮膜
を難溶性にすると共に塗膜密着性を向上させる作
用を有している。燐酸の含有量は、６価のクロム
100重量部に対して80〜200重量部とすべきであ
る。即ち、６価のクロム100重量部に対して燐酸
の含有量が80重量部未満では上記作用に所望の効
果が得られず、一方、６価のクロム100重量部に
対して燐酸の含有量が200重量部を超えると、第
２層の皮膜中に燐酸化合物として存在する量が過
剰になつて、塗装後の耐食性の劣化を招く。 亜鉛イオンは、クロム酸イオン、重クロム酸イ
オンとの間で塩を形成し、この塩によりバインダ
ーとしての作用を有している。亜鉛イオンの含有
量は、第２層用の６価のクロム100重量部に対し
て５〜20重量部とすべきである。即ち、６価のク
ロム100重量部に対して亜鉛イオンの含有量が５
重量部未満では上記作用に所望の効果が得られ
ず、一方、６価のクロム100重量部に対して亜鉛
イオンの含有量が20重量部を超えると塗膜密着性
を阻害する問題が生ずる。 二酸化けい素は、第２層の皮膜上に塗装された
塗膜の剥離を防止するためのスクラツチ作用を有
している。二酸化けい素の含有量は、第２層用の
６価のクロム100重量部に対して150〜400重量部
とすべきである。即ち、６価のクロム100重量部
に対して二酸化けい素の含有量が150重量部未満
では上記作用に所望の効果が得られず、一方、６
価のクロム100重量部に対して二酸化けい素の含
有量が400重量部を超えると塗膜密着性を阻害す
る問題が生ずる。 ふつ素化合物は、めつき鋼板に対する均一なエ
ツチング作用を有している。ふつ素化合物の含有
量は、ふつ素換算で第２層用の６価のクロム100
重量部に対し10重量部以下とすべきである。ふつ
素化合物の含有量が10重量部を超えると塗装後の
耐食性の劣化を招く。 第２層の皮膜形成のための処理液中には、上記
のほかに、反応助剤として、硫酸、硝酸その他の
鉱酸を含有させてもよい。このような反応助剤の
含有量は、第２層用の６価のクロム100重量部に
対して５重量部以下とすべきである。反応助剤の
含有量が５重量部を超えると塗膜密着性の劣化を
招く。 上述した処理液を適宜水で希釈し、第１層の皮
膜の表面上にスプレーで吹き付け、または、前記
処理液中に第１層の皮膜が形成されためつき鋼板
を浸漬する。次いで、ロール絞り、ガスワイピン
グ等によつて余剰の処理液を除去した後、乾燥す
ることにより、第１層の皮膜上に第２層の皮膜を
形成する。 次に、第２層の皮膜量の限定理由について述べ
る。合金化溶融亜鉛めつき鋼板の表面上に、前述
した方法によつて、第１層としてCr換算で３、
５、15、30および50mg／m2の量の皮膜を形成し、
次いで、第１層の皮膜の表面上に、上述した方法
によつて、第２層としてCr換算で５、20、50、
100、150および200mg／m2の量の皮膜を形成した。
このようにして、２層の皮膜が形成された試験片
に対し、JIS Ｚ 2137に準拠した塩水噴霧試験を
施し、白錆発生までの時間を調べた。 図面は、その試験結果を示すグラフである。 図面に示すように、第２層の皮膜がCr換算で
20mg／m2未満では、第１層の皮膜がCr換算で50
mg／m2であつても、白錆発生までの時間は200時
間以下であり、裸耐食性に劣る。 従つて、この発明においては、第２層の皮膜の
量の下限を、Cr換算で20mg／m2に限定した。一
方、第２層の皮膜の量が、Cr換算で200mg／m2を
超えると、皮膜の凝集応力が大になるため、加工
後の塗膜密着性が劣化する。従つて、第２層の皮
膜の量は、20〜200mg／m2の範囲に限定すべきで
ある。 〔発明の実施例〕 次に、この発明を実施例により説明する。第１
層の皮膜形成のための処理液として、第１表に示
すように、本発明の範囲内の組成のＡ〜Ｆの６種
類の処理液と、比較例として本発明の範囲外の組
成のＧおよびＨの２種類の処理液とを調製した。
比較例Ｇは、亜鉛イオンの量が本発明の範囲を外
れており、そして、比較例Ｈは、燐酸の量が本発
明の範囲を外れている。 そして、第２層の皮膜形成のための処理液とし
て、第２表に示すように、本発明の範囲内の組成
のａ〜ｄの４種類の処理液と、比較例として本発
明の範囲外の組成のｅの１種類の処理液とを調製
した。比較例の処理液ｅは、SiO2およびF-の量
が本発明の範囲を外れている。
【表】
【表】
各種めつき鋼板を、市販のアルカリ脱脂剤（日
本パーカライジング社製Pc364S）を使用して脱
脂し次いで水洗した後、前述した第１表の組成の
処理液を使用して、スプレー法により処理し、次
いでロール絞りにより余剰の処理液を除去するこ
とによつて第１層の皮膜を形成した。次いで、第
１層の皮膜の表面上に、前述した第２表の組成の
処理液を使用して、浸漬法により処理し、次いで
ロール絞りにより余剰の処理液を除去した後、熱
風で乾燥することによつて、第２層の皮膜を形成
した。 このようにして製造した本発明の供試体No.１か
らNo.18および比較用供試体No.19からNo.22につい
て、裸耐食性、塗膜密着性および塗装後の耐食性
を以下に述べる性能試験によつて評価した。 (1) 裸耐食性 JIS Ｚ 2137に基づく塩水噴霧試験を300時
間実施した後の白錆発生状態を次の基準で評価
した。 ◎ 白錆の発生なし ○ 極めて微量の白錆が発生した △ 若干白錆が発生した × 多量の白錆が発生した (2) 塗膜密着性 供試体の表面に、市販のエポキシメラミン系
溶剤塗料を30μｍの厚さで塗装し、次いで140
℃の温度で40分間焼き付けた。このようにして
塗装された供試体に対し、碁盤目エリクセン試
験（５mm押出し）を行ない、塗膜の剥離状態を
次の基準で評価した。 ◎ 剥離なし ○ 極めて微量の剥離が発生した △ 若干剥離が発生した × 多量の剥離が発生した (3) 塗装後の耐食性 上記２により塗装された供試体に対しクロス
カツトを施した後、JIS Ｚ 2137に基づく塩水
噴霧試験を200時間施した。このようにして塩
水噴霧試験が施された供試体の塗膜の表面上に
接着テープを貼り次いでこれを剥がし、クロス
カツト部における塗膜の剥離幅を、次の基準で
評価した。 ◎ ０〜0.5mm ○ 0.5〜1.5mm △ 1.5〜2.0mm × 2.0mm超 第３表に上記試験結果を、第１層および第２層
の皮膜量（Cr換算）と共に示す。 第３表から明らかなように、本発明の実施例で
ある供試体No.１〜18は、裸耐食性、塗膜密着性お
よび塗装後の耐食性のすべてにおいて優れてい
た。 これに対して、比較例である供試体No.19は、裸
耐食性は良好であるが、第１層の皮膜の形成のた
めの処理液中における燐酸の量が本発明の範囲外
のため、塗膜密着性および塗装後の耐食性に劣
り、供試体No.20および21は、第１層の皮膜の形成
のための処理液中における燐酸の量が本発明の範
囲外であり、第２層の皮膜の形成のための処理液
中における硫酸量も多いため、裸耐食性、塗膜密
着性および塗装後の耐食性のすべてにおいて
本パーカライジング社製Pc364S）を使用して脱
脂し次いで水洗した後、前述した第１表の組成の
処理液を使用して、スプレー法により処理し、次
いでロール絞りにより余剰の処理液を除去するこ
とによつて第１層の皮膜を形成した。次いで、第
１層の皮膜の表面上に、前述した第２表の組成の
処理液を使用して、浸漬法により処理し、次いで
ロール絞りにより余剰の処理液を除去した後、熱
風で乾燥することによつて、第２層の皮膜を形成
した。 このようにして製造した本発明の供試体No.１か
らNo.18および比較用供試体No.19からNo.22につい
て、裸耐食性、塗膜密着性および塗装後の耐食性
を以下に述べる性能試験によつて評価した。 (1) 裸耐食性 JIS Ｚ 2137に基づく塩水噴霧試験を300時
間実施した後の白錆発生状態を次の基準で評価
した。 ◎ 白錆の発生なし ○ 極めて微量の白錆が発生した △ 若干白錆が発生した × 多量の白錆が発生した (2) 塗膜密着性 供試体の表面に、市販のエポキシメラミン系
溶剤塗料を30μｍの厚さで塗装し、次いで140
℃の温度で40分間焼き付けた。このようにして
塗装された供試体に対し、碁盤目エリクセン試
験（５mm押出し）を行ない、塗膜の剥離状態を
次の基準で評価した。 ◎ 剥離なし ○ 極めて微量の剥離が発生した △ 若干剥離が発生した × 多量の剥離が発生した (3) 塗装後の耐食性 上記２により塗装された供試体に対しクロス
カツトを施した後、JIS Ｚ 2137に基づく塩水
噴霧試験を200時間施した。このようにして塩
水噴霧試験が施された供試体の塗膜の表面上に
接着テープを貼り次いでこれを剥がし、クロス
カツト部における塗膜の剥離幅を、次の基準で
評価した。 ◎ ０〜0.5mm ○ 0.5〜1.5mm △ 1.5〜2.0mm × 2.0mm超 第３表に上記試験結果を、第１層および第２層
の皮膜量（Cr換算）と共に示す。 第３表から明らかなように、本発明の実施例で
ある供試体No.１〜18は、裸耐食性、塗膜密着性お
よび塗装後の耐食性のすべてにおいて優れてい
た。 これに対して、比較例である供試体No.19は、裸
耐食性は良好であるが、第１層の皮膜の形成のた
めの処理液中における燐酸の量が本発明の範囲外
のため、塗膜密着性および塗装後の耐食性に劣
り、供試体No.20および21は、第１層の皮膜の形成
のための処理液中における燐酸の量が本発明の範
囲外であり、第２層の皮膜の形成のための処理液
中における硫酸量も多いため、裸耐食性、塗膜密
着性および塗装後の耐食性のすべてにおいて
【表】
以上詳述したように、この発明によれば、無塗
装での裸耐食性、塗膜密着性および塗装後の耐食
性のすべてにおいて優れた亜鉛めつきまたは合金
化亜鉛めつき鋼板が得られる工業上優れた効果が
もたらされる。
装での裸耐食性、塗膜密着性および塗装後の耐食
性のすべてにおいて優れた亜鉛めつきまたは合金
化亜鉛めつき鋼板が得られる工業上優れた効果が
もたらされる。
図面は、第１層および第２層の皮膜のCr付着
量と、塩水噴霧試験における白錆発生までの時間
との関係を示すグラフである。
量と、塩水噴霧試験における白錆発生までの時間
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板を、
６価のクロムがCrO3換算で10〜60ｇ／１、３価
のクロムが６価のクロム100重量部に対して５〜
30重量部、燐酸が141×exp（−11／CrO3）±20
ｇ／１、亜鉛イオンが６価のクロム100重量部に
対して10〜50重量部、ふつ素化合物が0.5〜７
ｇ／１からなる処理液によつてクロメート処理
し、前記めつき鋼板の表面上に第１層としてCr
換算で３〜50mg／m2の量の被膜を形成せしめ、 次いで、上記により形成された第１層の皮膜の
表面上に、６価のクロムを主成分とし、３価のク
ロムが６価のクロム100重量部に対して20〜120重
量部、燐酸が６価のクロム100重量部に対して80
〜200重量部、亜鉛イオンが６価のクロム100重量
部に対して５〜20重量部、二酸化けい素が６価の
クロム100重量部に対して140〜400重量部、ふつ
素化合物がふつ素換算で６価のクロム100重量部
に対して10重量部以下からなる処理液を塗布し次
いで乾燥することにより、前記第１層の皮膜の表
面上に、Cr換算で20〜200mg／m2の量の第２層の
皮膜を形成せしめることを特徴とする、亜鉛めつ
きまたは合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14043685A JPS624880A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14043685A JPS624880A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS624880A JPS624880A (ja) | 1987-01-10 |
| JPH041075B2 true JPH041075B2 (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=15268608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14043685A Granted JPS624880A (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 亜鉛めつきまたは合金化亜鉛めつき鋼板の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS624880A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0271957A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 穴加工方法及び装置 |
| JP2609825B2 (ja) * | 1994-10-31 | 1997-05-14 | 日本電気株式会社 | 多層配線基板の製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319981A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Functional organic material |
| JPS5341621A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-15 | Honda Motor Co Ltd | Cylinders for internal combustion engine |
| JPS5341622A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-15 | Honda Motor Co Ltd | Piston made of fiber-reinforced light alloy |
| JPS5591981A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-11 | Nippon Steel Corp | Chromate treating method of galvanized steel product |
| JPS5729581A (en) * | 1980-07-26 | 1982-02-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Chromate treatment of zinc plated steel plate |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP14043685A patent/JPS624880A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319981A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Functional organic material |
| JPS5341621A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-15 | Honda Motor Co Ltd | Cylinders for internal combustion engine |
| JPS5341622A (en) * | 1976-09-27 | 1978-04-15 | Honda Motor Co Ltd | Piston made of fiber-reinforced light alloy |
| JPS5591981A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-11 | Nippon Steel Corp | Chromate treating method of galvanized steel product |
| JPS5729581A (en) * | 1980-07-26 | 1982-02-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Chromate treatment of zinc plated steel plate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS624880A (ja) | 1987-01-10 |
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