JPH04232279A - Black chromate treated steel plate and its manufacture - Google Patents

Black chromate treated steel plate and its manufacture

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Publication number
JPH04232279A
JPH04232279A JP41673690A JP41673690A JPH04232279A JP H04232279 A JPH04232279 A JP H04232279A JP 41673690 A JP41673690 A JP 41673690A JP 41673690 A JP41673690 A JP 41673690A JP H04232279 A JPH04232279 A JP H04232279A
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JP
Japan
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chromate
film
black
coating
alloy plating
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Application number
JP41673690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyofumi Watanabe
豊文 渡辺
Masaaki Yamashita
正明 山下
Naoto Yoshimi
直人 吉見
Shotaro Tsuda
津田 正太郎
Masahiro Kawamura
正広 川邑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Parkerizing Co Ltd, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Nihon Parkerizing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To form a uniform chromate film excellent in blackness and adhesiveness to a steel plate by executing a chemical treatment to the steel plate forming Zn-Ni alloy plating film on the surface with the specific composition of chromate bath. CONSTITUTION:At least on one side of surface of the steel plate, Zn-Ni alloy plating layer composed of 10-15wt.% Ni and the balance Zn is formed as an upper layer. Successively, on the surface of this Zn-Ni alloy plating layer, by using the chromate bath incorporating 0.1-5.0g/l Cr<6+> ion expressed in terms of CrO3, 1-50g/l NO3<-> ion and 1-50g/l SO4<2-> ion and having <=2.0pH, the chemical treatment is executed at 30-80 deg.C to form the black chromate film. Further, as necessary, the chromate film having 1-1000mg/m<2> or organic polymer resin coating film having 0.1-3mum thickness is formed. By this method, the black chromate treated steel plate having corrosion resistance is obtd. with the low concn. of the black chromate treated solution.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、黒色性、および、被
膜の密着性に優れ、且つ、耐食性の良好な黒色クロメー
ト処理鋼板およびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a black chromate-treated steel sheet that has excellent blackness and coating adhesion and corrosion resistance, and a method for producing the same.

【0002】0002

【従来の技術】近時、自動車部品、電子部品、冷蔵庫部
品等の材料として、亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板に黒
色化処理を施し、または、黒色化処理を施した後、クリ
ヤー塗装を施して、その表面上に黒色被膜が形成された
鋼板を使用することが試みられている。以下に、従来知
られている、黒色被膜の形成方法およびその問題点につ
いて述べる。
[Prior Art] Recently, zinc or zinc alloy plated steel sheets are used as materials for automobile parts, electronic parts, refrigerator parts, etc., by applying a blackening treatment, or by applying a clear coating after the blackening treatment. Attempts have been made to use a steel plate with a black coating formed on its surface. Hereinafter, conventionally known methods of forming a black film and their problems will be described.

【0003】特公昭61−429 号公報には、処理液
として銀塩を使用し、鋼板に対して黒色クロメート処理
を施すことからなる方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法は、数分〜10数分の処理時間を必要とす
るために、短時間処理が不可能である問題を有している
[0003] Japanese Patent Publication No. 61-429 discloses a method comprising subjecting a steel plate to black chromate treatment using a silver salt as a treatment liquid. However, this method requires a processing time of several minutes to several tens of minutes, and therefore has the problem that short-term processing is impossible.

【0004】特開昭56−62996 号公報には、鋼
板に対し、カーボンブラック等の黒色顔料を主成分とし
た黒色樹脂被膜を塗布することからなる方法が開示され
ている。しかしながら、この方法は、被膜密着性および
加工性が劣る問題を有している。また、鋼板に対し、ク
ロム酸と酢酸とを主成分とする浴で陰極電解処理を施す
方法も知られているが、この方法は、数分以上の処理時
間を必要とするために、短時間処理が不可能である問題
を有している。
[0004] JP-A-56-62996 discloses a method comprising coating a steel plate with a black resin coating containing a black pigment such as carbon black as a main component. However, this method has the problem of poor film adhesion and processability. Another known method is to subject steel plates to cathodic electrolytic treatment in a bath containing chromic acid and acetic acid as the main components, but this method requires a treatment time of several minutes or more, so It has a problem that cannot be treated.

【0005】特開昭62−89879 号公報には、鋼
板の表面上に亜鉛または亜鉛合金めっき被膜が形成され
ている、亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板を、金属イオン
含有酸性水溶液により処理し、めっき被膜の表面上に黒
色被膜を置換析出させることからなる方法が開示されて
いる。しかしながら、この方法は、めっき被膜よりも電
気化学的に貴な金属を析出させることを特徴としている
ので、黒色被膜の耐食性が元の亜鉛または亜鉛合金めっ
き被膜よりも劣り、且つ、黒色被膜の密着性が乏しい問
題を有している。
[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-89879 discloses that a zinc or zinc alloy coated steel sheet, in which a zinc or zinc alloy plating film is formed on the surface of the steel sheet, is treated with an acidic aqueous solution containing metal ions to remove the plating film. A method is disclosed which consists in displacement depositing a black film on the surface of. However, this method is characterized by electrochemically depositing a nobler metal than the plating film, so the corrosion resistance of the black film is inferior to the original zinc or zinc alloy plating film, and the adhesion of the black film is poor. They have problems with poor sexuality.

【0006】特公昭63−30262 号公報には、Z
n−Ni合金めっき鋼板に対し、硝酸水溶液等により、
化学的な溶解処理を施して黒色化させることからなる方
法が開示されている。しかしながら、この方法は、黒色
被膜の耐食性が元のZn−Ni合金めっき被膜よりも劣
る問題を有している。
[0006] In Japanese Patent Publication No. 63-30262, Z
For n-Ni alloy plated steel sheet, using nitric acid aqueous solution etc.
A method is disclosed which consists of applying a chemical dissolution treatment to achieve blackening. However, this method has a problem in that the corrosion resistance of the black film is inferior to that of the original Zn-Ni alloy plating film.

【0007】特公昭63−46158 号公報および特
公昭63−46159 号公報には、Zn−Ni合金め
っき鋼板に対し、NO3−イオンを含む浴中で陽極処理
を施すことからなる方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法は、上記と同じく、黒色被膜の耐食性が元
のZn−Ni合金めっき被膜よりも劣る問題を有してい
る。
[0007] Japanese Patent Publication No. 63-46158 and Japanese Patent Publication No. 63-46159 disclose a method comprising anodizing a Zn-Ni alloy plated steel sheet in a bath containing NO3- ions. There is. However, like the above, this method has the problem that the corrosion resistance of the black film is inferior to that of the original Zn-Ni alloy plating film.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って、この発明の目
的は、その表面上に、黒色度および被膜密着性に優れ、
且つ、耐食性および耐指紋性の良好な均一な黒色クロメ
ート被膜が形成された黒色クロメート処理鋼板、および
、このような黒色クロメート処理鋼板を、短時間で且つ
経済的に製造することができる、黒色クロメート処理鋼
板の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating with excellent blackness and film adhesion on the surface thereof.
Further, a black chromate-treated steel sheet on which a uniform black chromate film with good corrosion resistance and fingerprint resistance is formed, and a black chromate-treated steel sheet that allows such a black chromate-treated steel sheet to be manufactured in a short time and economically. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing treated steel sheets.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
課題を解決し、従来の方法と比較して、処理時間が短く
、黒色度および被膜密着性に優れ、しかも、安価な処理
液によって経済的に製造し得る黒色クロメート処理鋼板
を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、その表面上
にZn−Ni 合金めっき被膜が形成された鋼板に対し
、特定範囲の量の、Cr6+、NO3 − およびSO
4 2−を含有する黒色クロメート処理液によって化学
的処理を施せば、Zn−Ni 合金めっき被膜の表面上
に、黒色度および被膜密着性に優れ、且つ、耐食性およ
び耐指紋性の良好な均一な黒色クロメート被膜を、短時
間で且つ経済的に形成し得ることを知見した。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have solved the above-mentioned problems, and have provided a processing solution that has a shorter processing time, superior blackness and film adhesion, and is inexpensive compared to conventional methods. We conducted intensive research to develop a black chromate-treated steel sheet that could be economically manufactured using the following methods. As a result, a specific range of amounts of Cr6+, NO3 − and SO
By chemically treating the surface of the Zn-Ni alloy plating film with a black chromate treatment solution containing 42-, a uniform coating with excellent blackness and film adhesion, as well as good corrosion resistance and fingerprint resistance is formed on the surface of the Zn-Ni alloy plating film. It has been discovered that a black chromate coating can be formed in a short time and economically.

【0010】この発明は、上述した知見に基づいてなさ
れたものであって、この発明は、その少なくとも一方の
表面上に、上層として、Ni:10 〜15wt%、残
部:Zn からなるZn−Ni 合金めっき被膜が形成
された鋼板に対し、 CrO3 換算で0.1 〜5.
0g/l の量のCr6+イオンと、1〜50 g/l
 の量のNO3 − イオンと、そして、1〜 50g
/l の量のSO4 2−イオンとを含有し、pHが2
.0 以下であるクロメート浴によって化学的処理を施
すことにより、前記Zn−Ni 合金めっき被膜の表面
上に、黒色クロメート被膜を形成することに特徴を有す
るものである。この発明においては、必要に応じて、上
記黒色クロメート被膜の表面上に、クロム付着量として
、1〜1000mg/ m2 の量のクロメート被膜、
または、0.1 〜3 μm の厚さの、有機高分子樹
脂被膜またはアルカリ珪酸塩被膜を形成し、または、上
記黒色クロメート被膜の表面上に、クロム付着量として
、1〜1000mg/m 2 の量のクロメート被膜と
、そして、前記クロート被膜の表面上に、0.1 〜3
 μm の厚さの、有機高分子樹脂被膜またはアルカリ
珪酸塩被膜を形成してもよい。
[0010] This invention was made based on the above-mentioned knowledge, and the present invention is based on the above-mentioned findings. 0.1 to 5.0 in terms of CrO3 for the steel plate on which the alloy plating film is formed.
Cr6+ ions in an amount of 0 g/l and 1 to 50 g/l
with an amount of NO3 − ions, and 1 to 50 g
/l of SO4 2- ions, and the pH is 2.
.. The present invention is characterized in that a black chromate film is formed on the surface of the Zn-Ni alloy plating film by performing chemical treatment using a chromate bath having a concentration of 0 or less. In this invention, if necessary, a chromate coating in an amount of 1 to 1000 mg/m2 as the amount of chromium deposited on the surface of the black chromate coating,
Alternatively, an organic polymer resin film or alkali silicate film with a thickness of 0.1 to 3 μm is formed, or a chromium adhesion amount of 1 to 1000 mg/m 2 is formed on the surface of the black chromate film. and on the surface of said chromate coating in an amount of 0.1 to 3
An organic polymer resin coating or an alkali silicate coating with a thickness of .mu.m may be formed.

【0011】この発明においては、クロメート浴として
、所定量のCr6+、NO3 − およびSO4 2−
を含有する黒色クロメート処理液を使用する。黒色クロ
メート処理液中のCr6+、NO3 − およびSO4
 2−は、いずれも必要不可欠な成分であり、その何れ
か1つが欠けても、黒色を有するクロメート被膜を形成
することはできない。
[0011] In this invention, a predetermined amount of Cr6+, NO3 - and SO4 2- is used as a chromate bath.
Use a black chromate treatment solution containing Cr6+, NO3 − and SO4 in black chromate treatment solution
2- are all essential components, and even if any one of them is missing, a chromate film having a black color cannot be formed.

【0012】Cr6+は、 CrO3 、クロム酸塩、
重クロム酸塩等の水浴性の6価クロムの化合物として溶
媒(水)に溶解される。Cr6+の濃度は、CrO 3
 換算で0.1 〜5.0g/l (l はリットル)
の範囲内に限定すべきである。Cr6+がCrO 3 
換算で0.1g/l 未満では、NO3 − およびS
O4 2−のエッチング効果によって、ある程度の被膜
の黒色化は可能であっても、その黒色度は不十分であり
、且つ、クロート被膜による防食効果が得られない。一
方、Cr6+がCrO 3 換算で5.0g/l を超
えると、クロメート被膜が必要以上に著しく生成し、Z
n−Ni 合金めっき被膜の溶出が抑制されるので、黒
色度が低下する。Cr6+の好ましい濃度は、CrO 
3 換算で0.3 〜4.0g/l の範囲内である。
Cr6+ is CrO3, chromate,
It is dissolved in a solvent (water) as a water-bathable hexavalent chromium compound such as dichromate. The concentration of Cr6+ is CrO3
Converted from 0.1 to 5.0g/l (l is liter)
should be limited within the range of Cr6+ is CrO3
If it is less than 0.1 g/l, NO3 − and S
Although it is possible to blacken the film to some extent due to the etching effect of O4 2-, the degree of blackness is insufficient and the anticorrosive effect of the chlorite film cannot be obtained. On the other hand, when Cr6+ exceeds 5.0 g/l in terms of CrO 3 , a chromate film is formed more than necessary, and Z
Since elution of the n-Ni alloy plating film is suppressed, the degree of blackness is reduced. The preferred concentration of Cr6+ is CrO
It is within the range of 0.3 to 4.0 g/l in terms of 3.

【0013】NO3 − は、 HNO3 、NaNO
3 、 KNO3 、金属塩等の水溶性の硝酸塩から導
かれる。NO3 − として好ましいものは、 HNO
3 である。NO3 − の濃度は、1〜50g /l
 の範囲内に限定すべきである。NO3 − が1g 
/l 未満では、黒色度が不十分である。一方、NO3
 − が50g /l を超えると、Zn−Ni 合金
めっき被膜の溶出が著しくなり、黒色度が低下する。N
O3 − の好ましい濃度は、5〜40g /l の範
囲内である。
[0013] NO3 − is HNO3, NaNO
3, derived from water-soluble nitrates such as KNO3 and metal salts. Preferable NO3 − is HNO
It is 3. The concentration of NO3 − is 1 to 50 g/l
should be limited within the range of 1g of NO3 −
If it is less than /l, the degree of blackness is insufficient. On the other hand, NO3
- If it exceeds 50 g/l, the Zn--Ni alloy plating film will be significantly leached and the degree of blackness will decrease. N
The preferred concentration of O3 − is within the range of 5 to 40 g/l.

【0014】SO 4 2−は、 H2 SO4 、N
a2 SO4 、(NH4 )2 SO4 、金属塩等
の水可溶性硫酸として導かれる。 SO 4 2−とし
て好ましいものは、 H2 SO4 である。 SO 4 2− の濃度は、1〜50g /l の範囲
内に限定すべきである。SO 4 2− の濃度が1g
 /l 未満では、黒色度が不十分である。一方、SO
 4 2− の濃度が50g /l を超えるとZn−
Ni合金めっきの溶出が著しくなり、黒色度が低下する
。 SO 4 2−の好ましい濃度は、3〜30g /
l である。
SO 4 2- is H 2 SO 4 , N
It is derived as water-soluble sulfuric acid such as a2SO4, (NH4)2SO4, and metal salts. A preferred SO 4 2- is H2 SO4. The concentration of SO42- should be limited to within the range 1-50 g/l. The concentration of SO 4 2- is 1 g.
If it is less than /l, the degree of blackness is insufficient. On the other hand, S.O.
When the concentration of 4 2- exceeds 50 g/l, Zn-
The elution of Ni alloy plating becomes significant and the degree of blackness decreases. The preferred concentration of SO42- is 3-30g/
It is l.

【0015】黒色クローメート処理液のpH値は、2.
0以下に限定すべきである。pH値が2.0 を超える
と、Zn−Ni 合金めっき被膜と処理液との反応速度
が遅くなり、短時間で良好な黒色被膜を形成することが
できない。pHが負の値になると正確なpHを実測する
ことが困難になるという理由から、pH値の下限は特に
定めないが、pH値があまりにも低くなり過ぎると、Z
n−Ni 合金めっき被膜の溶出が著しくなるので、好
ましくない。
The pH value of the black chromate treatment solution is 2.
Should be limited to 0 or less. If the pH value exceeds 2.0, the reaction rate between the Zn--Ni alloy plating film and the treatment solution becomes slow, making it impossible to form a good black film in a short time. There is no particular lower limit to the pH value because it becomes difficult to measure accurate pH when the pH value becomes negative, but if the pH value becomes too low, Z
This is not preferable because the elution of the n-Ni alloy plating film becomes significant.

【0016】黒色クロメート処理液のpHは、本発明特
許請求の範囲の範囲内で黒色化処理する際に、NO3 
− として HNO3 を用い、しかもSO3 2−と
して H2 SO4 を用いる場合には、建浴時のpH
は自ずから適正な範囲に含まれているが、その他の塩を
用いる場合および HNO3 、 H2 SO4 の酸
を用いても、連続処理に伴って、浴のpHが上昇する場
合には、pHを調整する必要がある。その場合のpH調
整には、 HNO3 、 H2 SO4 が望ましいが
、その他の無機酸でも良い。
[0016] The pH of the black chromate treatment solution is determined by NO3 during the blackening treatment within the scope of the claims of the present invention.
- When using HNO3 as SO3 and H2 SO4 as SO3 2-, the pH at the time of bath preparation
is naturally within an appropriate range, but even if other salts are used or acids such as HNO3 and H2SO4 are used, if the pH of the bath increases with continuous treatment, the pH must be adjusted. There is a need. For pH adjustment in that case, HNO3 and H2SO4 are desirable, but other inorganic acids may also be used.

【0017】この発明における黒色クロメート処理は、
Zn−Ni合金めっき被膜の局部溶出と、クロム水和酸
化物の析出とを利用したものであり、処理時間と黒色ク
ロメート処理液の液温に大きく影響を受ける。液温が高
い程反応速度が早くなるので、液温は、室温以上とする
ことが好ましい。特にストリップめっき鋼板を連続的に
黒色クロメート処理する場合には、処理時間が10秒以
下になるので、黒色クロメート処理液の液温を30℃以
上とすることが好ましい。なお、液温の上限は、水分の
蒸発、安全性、省エネルギー等を考慮して、80℃以下
とすることが好ましい。
[0017] The black chromate treatment in this invention is as follows:
It utilizes the local elution of the Zn-Ni alloy plating film and the precipitation of hydrated chromium oxide, and is greatly affected by the treatment time and the temperature of the black chromate treatment solution. Since the higher the liquid temperature, the faster the reaction rate becomes, the liquid temperature is preferably at least room temperature. In particular, when strip-plated steel sheets are subjected to continuous black chromate treatment, the treatment time is 10 seconds or less, so it is preferable that the temperature of the black chromate treatment liquid be 30° C. or higher. Note that the upper limit of the liquid temperature is preferably 80° C. or lower in consideration of moisture evaporation, safety, energy saving, etc.

【0018】黒色クロメート処理液中には、キノリンエ
チオダイド、トリルチオ尿素、プロピルサルファイドジ
アミルアミン、ホルムアルデヒド、パラ−チオクレゾー
ル、グリコール類、アルコールおよびグリセリン等の公
知の反応抑制剤を添加してもよい。
Known reaction inhibitors such as quinoline ethiodide, tolylthiourea, propyl sulfide diamylamine, formaldehyde, para-thiocresol, glycols, alcohol, and glycerin may be added to the black chromate treatment solution. .

【0019】この発明の方法によって形成された黒色ク
ロメート被膜の耐食性は、従来のエッチング処理によっ
て形成された黒色被膜に比較して、耐赤錆性の点で優れ
ている。このような黒色クロメート被膜の上に、更に、
クロメート被膜、または/および、有機高分子被膜また
はアルカリ珪酸塩被膜を形成すれば、より一層の耐食性
の向上、および、耐指紋性の向上を図ることができる。 例えば、この発明の方法によって形成された黒色クロメ
ート被膜の上に、1.0 μmの厚さの有機高分子樹脂
被膜を形成した場合には、従来のエッチング処理によっ
て形成された黒色被膜の上に、上記と同じ1.0 μm
の厚さの有機高分子樹脂被膜を形成した場合に比較して
、優れた耐食性が発揮される。
The corrosion resistance of the black chromate coating formed by the method of the present invention is superior to that of the black coating formed by conventional etching treatment in terms of red rust resistance. Furthermore, on top of such a black chromate film,
By forming a chromate film and/or an organic polymer film or an alkali silicate film, corrosion resistance and fingerprint resistance can be further improved. For example, when an organic polymer resin film with a thickness of 1.0 μm is formed on a black chromate film formed by the method of the present invention, the black film formed by the conventional etching process is , same as above 1.0 μm
Excellent corrosion resistance is exhibited compared to when an organic polymer resin film is formed with a thickness of .

【0020】従って、例えば、家電用の黒色クロメート
処理鋼板において、その耐食性の仕様を満足させるため
には、従来法の場合には、黒色化被膜を形成した後、ク
ロメート処理を施し、次いで、有機高分子樹脂被膜を形
成する3工程が必要であるのに対し、この発明によれば
、黒色クロメート処理が、上記の黒色化被膜の形成処理
およびクロメート処理を兼ねているので、黒色クロメー
ト処理を施した後、有機高分子樹脂被膜を形成する2工
程によって、従来よりも優れた耐食性を得ることができ
る。
Therefore, for example, in order to satisfy the corrosion resistance specifications of a black chromate-treated steel sheet for home appliances, in the case of the conventional method, a black coating is formed, then chromate treatment is applied, and then an organic coating is applied. While three steps are required to form a polymer resin film, according to the present invention, the black chromate treatment serves as both the above-mentioned blackening film formation process and chromate treatment. After that, through the two steps of forming an organic polymer resin film, corrosion resistance superior to that of the conventional method can be obtained.

【0021】耐指紋性(鋼板表面を指で触れた場合の指
紋の付きにくさ)の向上は、黒色クロメート被膜の表面
上に、樹脂被膜またはアルカリ珪酸塩を主成分とする被
膜を形成することによって達成される。
[0021] Fingerprint resistance (resistance to fingerprints when touching the surface of a steel plate with a finger) can be improved by forming a resin film or a film mainly composed of an alkali silicate on the surface of the black chromate film. achieved by.

【0022】この発明において、黒色クロメート被膜の
表面上に形成される樹脂被膜としては、水溶性、エマル
ジョン性、ディスバージョン性の有機高分子樹脂水溶性
、または溶剤系の有機高分子化合物により処理されて形
成された、例えば特公昭60−33192 号公報に開
示されている公知の樹脂被膜でよい。樹脂の例としては
、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのビニ
ル系およびその共重合体、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ヒドロキ
シアクリル酸、ヒドロキシアクリル酸エステルなどのア
クリル系およびその共重合体、アルキッド系、エポキシ
系、尿素系、フッ素系、ウレタン系、エステル系、スチ
レン系、オレフイン系およびそれらの共重合体、ブタジ
エンなどの合成ゴム系および天然高分子等の樹脂が挙げ
られる。このような有機高分子樹脂水溶液に、必要に応
じてクロム化合物やシリカ等の無機物を添加することが
できる。
In the present invention, the resin film formed on the surface of the black chromate film is treated with a water-soluble, emulsifying, or dispersible organic polymer resin, or a solvent-based organic polymer compound. For example, a known resin coating disclosed in Japanese Patent Publication No. 60-33192 may be used. Examples of resins include vinyl-based resins such as vinyl acetate, vinyl chloride, and vinylidene chloride, and their copolymers, acrylic acid, methacrylic acid,
Acrylic and its copolymers such as acrylic ester, methacrylic ester, hydroxyacrylic acid, hydroxyacrylic ester, alkyd, epoxy, urea, fluorine, urethane, ester, styrene, olefin, and Examples include copolymers thereof, synthetic rubbers such as butadiene, and resins such as natural polymers. An inorganic substance such as a chromium compound or silica can be added to such an aqueous organic polymer resin solution as necessary.

【0023】黒色クロメート被膜の表面上に形成される
クロメート被膜としては、例えば特開昭50−2844
4 号公報、特開昭60−218483号公報等に開示
された公知の被膜でよく、部分的に還元されたクロム酸
水溶液によって形成させるのが好ましい。必要に応じて
、クロメート被膜中に、樹脂や数10〜数1000Åの
シリカ粒子(シリカゾル、ヒュームドシリカ)を含有さ
せてもよい。クロム酸水溶液中のCr3+/Cr6+重
量比は、糖類、アルコール類等の有機還元剤や無機還元
剤で還元して1 /1 〜1 /3 とするのが良く、
水溶液のpH値は1.5 〜4.0 の範囲が良い。ク
ロメート被膜量を余り多くすると、黒色被膜が隠され黒
色度が弱くなり、また少なくするとクロメート被膜の効
果が弱くなる。従って、クロム付着量は、1〜1000
mg/m 2 の範囲内、好ましくは10〜200 m
g/m 2の範囲内とすべきである。
As the chromate film formed on the surface of the black chromate film, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-2844
4, JP-A No. 60-218483, etc., and it is preferable to form the coating using a partially reduced chromic acid aqueous solution. If necessary, a resin or silica particles (silica sol, fumed silica) having a size of several tens to several thousand angstroms may be included in the chromate film. The Cr3+/Cr6+ weight ratio in the chromic acid aqueous solution is preferably reduced to 1/1 to 1/3 by reducing with an organic or inorganic reducing agent such as sugar or alcohol.
The pH value of the aqueous solution is preferably in the range of 1.5 to 4.0. If the amount of chromate coating is too large, the black coating will be hidden and the degree of blackness will be weakened, and if it is too small, the effect of the chromate coating will be weakened. Therefore, the amount of chromium deposited is 1 to 1000
mg/m 2 , preferably 10-200 m
g/m2.

【0024】黒色クロメート被膜の表面上に形成される
アルカリ珪酸塩を主成分とする被膜としては、例えば特
公昭57−2274号公報に開示されたものがあり、一
般式 M2 O ・nSiO2 (M:Na、K 、L
i、アンモニウムまたはアミン、n:2 〜20)で表
されるアルカリ珪酸塩を主成分とする水溶液にて処理す
ることによって得られる。必要に応じてこれに更にクロ
ム酸等のクロム化合物を添加してもよい。アルカリ珪酸
塩被膜の量は、上述したクロメート被膜と同様の理由に
より、0.01〜3 μm の範囲内に限定すべきであ
る。
[0024] As a film mainly composed of an alkali silicate formed on the surface of a black chromate film, there is a film disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-2274, which has the general formula M2O.nSiO2 (M: Na, K, L
i, ammonium or amine, and n: 2 to 20). If necessary, a chromium compound such as chromic acid may be further added thereto. The amount of alkali silicate coating should be limited to within the range of 0.01 to 3 .mu.m for the same reasons as for the chromate coating discussed above.

【0025】この発明において、Zn−Ni 合金めっ
き被膜が形成された鋼板に対する、上述した黒色クロメ
ート処理液による化学的処理は、スプレーによる黒色ク
ロメート処理液の吹きつけによって行うことが好ましい
。なお、上記化学的処理を、流動浴、陰極電解処理によ
って行うことも可能である。
In the present invention, it is preferable that the chemical treatment with the black chromate treatment liquid described above on the steel plate on which the Zn--Ni alloy plating film is formed is carried out by spraying the black chromate treatment liquid. Note that the above chemical treatment can also be performed using a fluidized bath or cathodic electrolysis treatment.

【0026】[0026]

【作用】この発明のように、Zn−Ni合金めっき鋼板
を CrO3 、NO3 − 、SO4 2−を含む黒
色クロメート液にて処理すると、まず、下記のような、
Zn−Ni合金めっき被膜の溶解反応が生じる。 Zn → Zn 2++2e Ni → Ni 2++2e このとき、めっき被膜の局部的な、標準電極電位の違い
から、溶解反応はミクロ的に不均一に進行する。一方、
浴中のCr6+は電子を得て、下記のように、Cr3+
に還元される。 Cr6+  +3e →  Cr3+ このとき、Cr3+は、クロム酸化物被膜として表面に
析出する。このクロム酸化物は、Cr3+の他にも、亜
鉛、ニッケル、6価クロム、その他、NO3 − 、S
O4 2−から供給される種々な元素からなる複雑な複
合酸化物であり、どのような構造の化合物であるかは定
かではない。
[Operation] When a Zn-Ni alloy plated steel sheet is treated with a black chromate solution containing CrO3, NO3 -, SO4 2- as in the present invention, the following effects occur:
A dissolution reaction of the Zn-Ni alloy plating film occurs. Zn → Zn 2++2e Ni → Ni 2++2e At this time, the dissolution reaction progresses microscopically non-uniformly due to local differences in standard electrode potential of the plating film. on the other hand,
Cr6+ in the bath gains electrons and becomes Cr3+ as shown below.
will be reduced to Cr6+ +3e → Cr3+ At this time, Cr3+ is deposited on the surface as a chromium oxide film. In addition to Cr3+, this chromium oxide contains zinc, nickel, hexavalent chromium, others, NO3 -, S
It is a complex complex oxide consisting of various elements supplied from O4 2-, and it is not clear what kind of structure the compound has.

【0027】この発明における黒色クロメート被膜は、
化学的な溶解反応と、クロム酸化物被膜形成反応とによ
って生成されている。従って、両者の相乗効果により、
優れた黒色性が得られる。すなわち、ミクロ的に不均一
な溶解反応による効果と、非常に微細なクロム酸化物被
膜の効果とによって、非常に深みのある優れた黒色性を
有する被膜を造り出している。また、この黒色クロメー
ト被膜は最表層にクロム酸化物被膜を形成しているので
、優れた防食効果を有している。
[0027] The black chromate coating in this invention is
It is produced by a chemical dissolution reaction and a chromium oxide film forming reaction. Therefore, due to the synergistic effect of the two,
Excellent blackness can be obtained. In other words, the effect of the microscopically non-uniform dissolution reaction and the effect of the very fine chromium oxide film create a film with a very deep and excellent black color. Moreover, since this black chromate coating has a chromium oxide coating formed on the outermost layer, it has an excellent anticorrosion effect.

【0028】この発明において使用される黒色クロメー
ト液の組成と処理後の黒色性とは深い関係がある。浸漬
処理の場合、CrO 3 のみ、または、CrO 3 
とNO3 の組合せのみでは色調は変化しない。また、
CrO 3 とSO4 2−との組合せでは、濃茶色が
得られるが、良好な黒色とはならない。CrO 3 、
NO3 − 、SO4 2−の組合せによって、はじめ
て良好な黒色が得られる。また、ZnとCrO 3 、
HNO 3 、 H2 SO4 の着色クロメート処理
は古くから公知技術として知られているが、黒色とはな
らない。すなわち、Zn−Ni合金とCrO 3 、N
O3 − 、SO42−との組み合わせによって良好な
黒色が得られるものである。
There is a close relationship between the composition of the black chromate solution used in this invention and the blackness after treatment. In the case of immersion treatment, CrO 3 only or CrO 3
The combination of NO3 and NO3 alone does not change the color tone. Also,
The combination of CrO 3 and SO4 2- produces a deep brown color, but not a good black color. CrO3,
A good black color can only be obtained by the combination of NO3 − and SO4 2−. In addition, Zn and CrO 3 ,
Colored chromate treatment of HNO 3 and H2 SO4 has been known as a known technique for a long time, but it does not result in black color. That is, Zn-Ni alloy and CrO 3 , N
A good black color can be obtained in combination with O3 − and SO42 −.

【0029】図1は、20g / m2 の量の、Zn
− 12 %Ni合金めっき被膜が形成されたZn−N
i合金めっき鋼板に対し、NO3 − (HNO 3 
として添加)の濃度を10g /l 、SO4 2−(
H 2 SO 4として添加)の濃度を5g /l と
一定となし、CrO3 の濃度を種々変化させた水溶液
(液温30℃)を5秒間スプレー処理することによって
形成させたクロメート被膜の黒色度(L値)を示すグラ
フである。 L値が小さい程黒色に近ずく。図1から、L≦20の黒
色被膜を得るためには、CrO 3 の濃度を0.1 
〜5g/l の範囲内となし、更に、L≦15の黒色被
膜を得るためには、CrO 3 の濃度を0.3 〜4
g /l の範囲内となす必要があることが明らかであ
る。
FIG. 1 shows that Zn in an amount of 20 g/m2
- Zn-N with 12% Ni alloy plating film formed
NO3 − (HNO3
The concentration of SO4 2-(
The degree of blackness ( It is a graph showing L value). The smaller the L value, the closer to black the color becomes. From FIG. 1, in order to obtain a black film with L≦20, the concentration of CrO 3 must be set to 0.1.
In order to obtain a black film with L≦15, the concentration of CrO 3 should be within the range of 0.3 to 4.
It is clear that it needs to be within the range of g/l.

【0030】図2は、上記Zn−Ni合金めっき鋼板に
対し、CrO 3 の濃度を1g/l 、SO4 2−
(H 2 SO4 として添加)の濃度を5g /l 
と一定となし、NO3 − (HNO 3 として添加
)の濃度を種々変化させた水溶液(液温30℃)を5秒
間スプレー処理することによって形成されたクロメート
被膜の黒色度(L値)を示すグラフである。 図2から、L≦20の黒色被膜を得るためには、NO3
 の濃度を1〜50g /l の範囲内となし、更に、
L≦15の黒色被膜を得るためには、NO3 の濃度を
5〜40g /l の範囲となす必要があることが明ら
かである。
FIG. 2 shows the Zn--Ni alloy plated steel sheet with a CrO 3 concentration of 1 g/l and an SO 4 2-
(added as H 2 SO4) at a concentration of 5 g/l
Graph showing the blackness (L value) of a chromate film formed by spraying for 5 seconds an aqueous solution (liquid temperature 30 ° C.) with various concentrations of NO3 − (added as HNO 3 ) while keeping the concentration constant. It is. From FIG. 2, in order to obtain a black film with L≦20, NO3
The concentration of is within the range of 1 to 50 g / l, and further,
It is clear that in order to obtain a black coating with L≦15, the concentration of NO3 must be in the range of 5 to 40 g/l.

【0031】図3は、上記Zn−Ni合金めっき鋼板に
対し、CrO 3 の濃度を1g /l 、NO3 −
 (HNO 3 として添加)の濃度を10g /l 
と一定となし、SO4 2−(H 2 SO 4 とし
て添加) の濃度を種々変化させた水溶液(液温30℃
)を5秒間スプレー処理することによって形成されたク
ロメート被膜の黒色度(L値)を示すグラフである。 図3から、L≦20の黒色被膜を得るためには、SO4
 2−の濃度を1〜50g /l の範囲内となし、そ
して、L≦15の黒色被膜を得るためには、SO4 2
−の濃度を3〜30g /l の範囲となす必要がある
ことが明らかである。
FIG. 3 shows the Zn--Ni alloy plated steel sheet with a CrO 3 concentration of 1 g/l and NO 3 −
(added as HNO 3 ) at a concentration of 10 g/l
Aqueous solutions with various concentrations of SO4 2- (added as H 2 SO 4 ) held constant (liquid temperature 30°C)
) is a graph showing the blackness (L value) of a chromate film formed by spraying for 5 seconds. From FIG. 3, in order to obtain a black film with L≦20, SO4
In order to set the concentration of SO4 2- in the range of 1 to 50 g/l and obtain a black film with L≦15, SO4 2-
It is clear that the concentration of - should be in the range 3 to 30 g/l.

【0032】図4は、上記Zn−Ni合金めっき鋼板に
対し、CrO3 の濃度を1.0g/l 、NO3 −
 (HNO 3 として添加)の濃度を10g /l 
、SO42−( H2 SO4 として添加)の濃度を
5g /l となし、NaOHを添加してpHを変化さ
せた水溶液を5秒間スプレー処理することによって形成
されたクロメート被膜の黒色度(L値)を示すグラフで
ある。図4から、L≦20の黒色被膜を得るためには、
pH値を2以下となす必要があることが明らかである。
FIG. 4 shows the Zn--Ni alloy plated steel sheet with a CrO3 concentration of 1.0 g/l and NO3 -
(added as HNO 3 ) at a concentration of 10 g/l
, the blackness (L value) of the chromate film formed by spraying an aqueous solution whose pH was changed by adding NaOH for 5 seconds with the concentration of SO42- (added as H2SO4) set to 5 g / l. This is a graph showing. From FIG. 4, in order to obtain a black film with L≦20,
It is clear that the pH value needs to be 2 or less.

【0033】次に、この発明を、実施例により、比較例
と対比しながら、更に詳細に説明する。
Next, the present invention will be explained in more detail by way of examples and in comparison with comparative examples.

【実施例1】その表面上に、20g /m 2 の量の
Zn− 12 %Ni合金めっき被膜が形成されたZn
−Ni合金めっき鋼板に対し、第1表に示すこの発明の
範囲内の条件で、スプレーによる黒色クロメート処理を
施し、次いで、水洗後、乾燥した。このようにして、Z
n−Ni合金めっき被膜の上に黒色クロメート被膜が形
成された、この発明の黒色クロメート処理鋼板の供試体
(以下、本発明供試体という)No. 1〜18を調製
した。本発明供試体No. 1〜13は、Zn−Ni合
金めっき被膜の表面上に黒色クロメート被膜が形成され
た供試体である。
[Example 1] Zn with a Zn-12%Ni alloy plating film formed on its surface in an amount of 20 g/m 2
-Ni alloy plated steel sheets were subjected to black chromate treatment by spraying under the conditions within the scope of the present invention shown in Table 1, then washed with water, and then dried. In this way, Z
Test specimen No. 1 of the black chromate-treated steel sheet of the present invention (hereinafter referred to as the specimen of the present invention) in which a black chromate film was formed on the n-Ni alloy plating film. 1 to 18 were prepared. Invention specimen No. Samples 1 to 13 are specimens in which a black chromate film was formed on the surface of a Zn-Ni alloy plating film.

【0034】本発明供試体No. 14は、乾燥処理を
行わないほかは、本発明供試体No. 1と同様の処理
により、黒色クロメート被膜が形成された鋼板に対し、
固形分濃度が20g /l 、Cr3+/Cr6+重量
比が2/3、pH値がKOH で2.5 に調整された
塗布型クロメート処理液をロールコーターで塗布し次い
で乾燥し、黒色クロメート被膜の表面上に、50mg/
 m3 のクロム付着量のクロメート被膜を形成させた
供試体である。
[0034] Test specimen No. of the present invention. Sample No. 14 of the present invention is specimen No. 14 of the present invention except that no drying treatment is performed. For a steel plate on which a black chromate film was formed by the same treatment as in 1.
A coated chromate treatment solution with a solid content concentration of 20 g/l, a Cr3+/Cr6+ weight ratio of 2/3, and a pH value adjusted to 2.5 with KOH is applied using a roll coater and then dried to coat the surface of the black chromate film. On top, 50mg/
This is a specimen on which a chromate film was formed with a chromium coating amount of m3.

【0035】本発明供試体No. 15は、乾燥処理を
行わないほかは、本発明供試体No. 3と同様の処理
により、黒色クロメート被膜が形成された鋼板に対し、
アクリル樹脂水溶液(商品名ウオーターゾルS744(
登録商標)・大日本インキ株式会社製)を塗布し次いで
乾燥し、黒色クロメート被膜の表面上に、1μmの厚さ
の有機高分子樹脂被膜を形成させた供試体である。
[0035] Test specimen No. of the present invention. Sample No. 15 is the sample of the present invention, except that no drying treatment is performed. For a steel plate on which a black chromate film was formed by the same treatment as in 3.
Acrylic resin aqueous solution (trade name Watersol S744)
(registered trademark) manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) and then dried to form an organic polymer resin film with a thickness of 1 μm on the surface of the black chromate film.

【0036】本発明供試体No. 16は、乾燥処理を
行わないほかは、本発明供試体No. 7と同様の処理
により、黒色クロメート被膜が形成された鋼板に対し、
 SiO2 換算で50g/l の濃度に調整されたリ
チウムシリケート(LiO ・4,8SiO2 )水溶
液をロールコーターにより塗布乾燥し、黒色クロメート
被膜の表面上に、 SiO2 換算で0.3 g/ m
2 の量のアルカリ珪酸塩被膜を形成させた供試体であ
る。
[0036] Test specimen No. of the present invention. Sample No. 16 of the present invention is the sample of the present invention, except that no drying treatment is performed. For a steel plate on which a black chromate film was formed by the same treatment as in 7.
A lithium silicate (LiO 4,8SiO2) aqueous solution adjusted to a concentration of 50 g/l in terms of SiO2 was applied using a roll coater, dried, and coated onto the surface of the black chromate film at a concentration of 0.3 g/m in terms of SiO2.
This is a specimen on which an alkali silicate film was formed in an amount of 2.

【0037】本発明供試体No.17 は、乾燥処理を
行わないほかは、本発明供試体No.14 と同様の処
理により、黒色クロメート被膜の表面上にクロメート被
膜が形成させた鋼板に対し、アクリル樹脂水溶液(商品
名ウオーターゾルS744(登録商標)・大日本インキ
株式会社製)を塗布し次いで乾燥し、1μmの厚さの有
機高分子樹脂被膜を形成させた供試体である。
[0037] Test specimen No. of the present invention. Sample No. 17 is the present invention specimen No. 17, except that no drying treatment is performed. An aqueous acrylic resin solution (trade name: Watersol S744 (registered trademark), manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) was applied to the steel plate on which a chromate film was formed on the surface of the black chromate film by the same process as in step 14, and then dried. This is a specimen on which an organic polymer resin coating with a thickness of 1 μm was formed.

【0038】本発明供試体No. 18は、乾燥処理を
行わないほかは、本発明供試体No.14 と同様の処
理により、黒色クロメート被膜の表面上にクロメート被
膜が形成させた鋼板に対し、SiO 2 換算で50g
/l の濃度に調整されたリチウムシリケート(LiO
 ・4,8SiO2 )水溶液をロールコーターにより
塗布し次いで乾燥し、SiO 2 換算で0.3 g/
m2 の量のアルカリ珪酸塩被膜を形成させた供試体で
ある。
Invention specimen No. Sample No. 18 is the sample of the present invention, except that no drying treatment is performed. 14 A steel plate on which a chromate film was formed on the surface of the black chromate film was subjected to the same treatment as in 14, and 50 g in terms of SiO 2 was added to the steel plate.
Lithium silicate (LiO
・4,8SiO2) aqueous solution was applied using a roll coater and then dried to give 0.3 g/SiO2 equivalent.
This is a specimen on which an alkali silicate film was formed in an amount of m2.

【0039】比較のために、第1表に併せて示す、この
発明の範囲外の条件で、鋼板の表面上に被膜が形成され
た、比較用処理鋼板の供試体(以下、比較用供試体とい
う)No. 1〜9を調製した。
For comparison, a comparative treated steel sheet specimen (hereinafter referred to as comparative specimen ) No. 1 to 9 were prepared.

【0040】比較用供試体No. 1は、浴中にNO3
 − およびSO4 2−が含有されていないほかは、
本発明供試体No. 1と同様の処理を施した供試体で
ある。比較用供試体No. 2は、浴中にNO3 − 
が含有されていないほかは、本発明供試体No. 1と
同様の処理を施した供試体である。 比較用供試体No.3は、浴中にSO4 2−が含有さ
れていないほかは、本発明供試体No. 1と同様の処
理を施した供試体である。比較用供試体No. 4は、
浴中にCrO 3 が含有されていないほかは、本発明
供試体No. 1と同様の処理を施した供試体である。 比較用供試体No.5は、電気亜鉛めっき鋼板に対し、
本発明供試体No. 1と同様の処理を施した供試体で
ある。比較用供試体No. 6は、浴のpH値が、本発
明の範囲を超えて多いほかは、本発明供試体No. 1
と同様の処理を施した供試体である。
Comparative specimen No. 1 is NO3 in the bath
- and SO4 2- are not included,
Invention specimen No. This is a specimen subjected to the same treatment as No. 1. Comparative specimen No. 2 is NO3 − in the bath
Sample No. of the present invention except that it does not contain This is a specimen subjected to the same treatment as No. 1. Comparative specimen No. Sample No. 3 is the sample of the present invention, except that SO4 2- is not contained in the bath. This is a specimen subjected to the same treatment as No. 1. Comparative specimen No. 4 is
Inventive specimen No. 1 except that CrO 3 was not contained in the bath. This is a specimen subjected to the same treatment as No. 1. Comparative specimen No. 5 is for electrogalvanized steel sheet,
Invention specimen No. This is a specimen subjected to the same treatment as No. 1. Comparative specimen No. Sample No. 6 is the sample of the present invention, except that the pH value of the bath is higher than the range of the present invention. 1
This is a specimen that underwent the same treatment as .

【0041】比較用供試体No. 7は、その表面上に
、20g /m 2 の量のZn− 12 %Ni合金
めっき被膜が形成されたZn−Ni合金めっき鋼板に対
し、5wt%硝酸水溶液からなる処理浴中に5秒間浸漬
処理を施し、次いで水洗しそして乾燥することにより、
Zn−Ni合金めっき被膜の表面上に黒色被膜を形成し
たほかは、本発明供試体No. 1と同様の処理を施し
た供試体である。比較用供試体No. 8は、比較用供
試体No. 7と同様の方法によって、Zn−Ni合金
めっき被膜の表面上に、浸漬処理によって硝酸による黒
色被膜を形成し、次いで、アクリル樹脂水溶液(商品名
ウオーターゾルS744(登録商標)・大日本インキ株
式会社製)を塗布し次いで乾燥し、1μmの厚さの有機
高分子樹脂被膜を形成させた供試体である。比較用供試
体No. 9は、比較用供試体No. 7と同様の処理
を施し、次いで、固形分濃度が20g/l 、Cr3+
/Cr6+重量比が2/3、pHがKOH で2.5 
に調整された塗布型クロメート処理液をロールコーター
で塗布し次いで乾燥して50mg/ m3 のクロム付
着量のクロメート被膜を形成し、次いで、アクリル樹脂
水溶液(商品名ウオーターゾルS744(登録商標)・
大日本インキ株式会社製)を塗布し次いで乾燥して1μ
mの厚さの有機高分子樹脂被膜を形成させた供試体であ
る。
Comparative specimen No. In No. 7, a Zn-Ni alloy plated steel sheet on which a Zn-12% Ni alloy plating film was formed in an amount of 20 g/m 2 was immersed for 5 seconds in a treatment bath consisting of a 5 wt% nitric acid aqueous solution. By applying, then washing with water and drying,
Except for forming a black film on the surface of the Zn-Ni alloy plating film, specimen No. 1 of the present invention was used. This is a specimen subjected to the same treatment as No. 1. Comparative specimen No. 8 is comparative specimen No. 7, a black film is formed by nitric acid on the surface of the Zn-Ni alloy plating film by immersion treatment, and then an acrylic resin aqueous solution (trade name Watersol S744 (registered trademark), Dainippon Ink Co., Ltd. This is a test piece in which a 1 μm thick organic polymer resin coating was formed by coating the sample with a 1 μm thick organic polymer resin coating. Comparative specimen No. 9 is comparative specimen No. The same treatment as in 7 was performed, and then the solid content concentration was 20 g/l, Cr3+
/Cr6+ weight ratio is 2/3, pH is 2.5 with KOH
A coating-type chromate treatment solution adjusted to 100% was applied using a roll coater and then dried to form a chromate film with a chromium coverage of 50 mg/m3.
(manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) and then dried to 1μ
This is a specimen on which an organic polymer resin coating with a thickness of m is formed.

【0042】このようにして調製した本発明供試体No
. 1〜18および比較用供試体例No. 1〜9の各
々について、黒色度、被膜密着性、耐指紋性および耐食
性を、下記(1)〜(5)に示す性能試験によって調査
した。その試験結果を、第1表に併せて示す。
[0042] Specimen No. of the present invention prepared in this way
.. 1 to 18 and comparative specimen example No. For each of Nos. 1 to 9, blackness, film adhesion, fingerprint resistance, and corrosion resistance were investigated by performance tests shown in (1) to (5) below. The test results are also shown in Table 1.

【0043】(1)黒色度試験: 黒色度の評価は、被膜の明度(L値)をスガ試験機株式
会社製のカラーコンピュータを用いて測定することによ
って評価した。評価基準は次ぎの通りである。 L値が15以下のもの  :◎ L値が20以下のもの  :○ L値が20を超えるもの:×。
(1) Blackness test: The blackness was evaluated by measuring the lightness (L value) of the coating using a color computer manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. The evaluation criteria are as follows. Those with an L value of 15 or less: ◎ Those with an L value of 20 or less: ○ Those with an L value of more than 20: ×.

【0044】(2)耐指紋性試験: 供試体の表面上に指紋を付け、付着した指紋の目立ち易
さを、目視により評価した。評価基準は次ぎの通りであ
る。 指紋が目立たない  :○ 指紋がやや目立つ  :△ 指紋が著しく目立つ:×。
(2) Fingerprint resistance test: Fingerprints were placed on the surface of the specimen, and the conspicuousness of the attached fingerprints was visually evaluated. The evaluation criteria are as follows. Fingerprints are not conspicuous: ○ Fingerprints are slightly conspicuous: △ Fingerprints are extremely conspicuous: ×.

【0045】(3)被膜密着性試験: 供試体の表面上にセロハンテープを付着させ、次いで、
これを急激に引き剥したときの被膜の剥離度を目視によ
り判定した。評価基準は以下の通りである。 剥離なし          :◎ 剥離量10%未満    :○ 剥離量10〜30%    :△ 剥離量31%以上    :×。
(3) Film adhesion test: Cellophane tape was attached to the surface of the specimen, and then
The degree of peeling of the film was visually determined when the film was rapidly peeled off. The evaluation criteria are as follows. No peeling: ◎ Peeling amount less than 10%: ○ Peeling amount 10-30%: △ Peeling amount 31% or more: ×.

【0046】(4)耐食性試験■ 供試体に対して5 %塩水噴霧試験を施し、赤錆が5 
%発生するまでの時間で評価した。評価基準は次ぎの通
りである。 2000時間以上:◎ 1000時間以上:○ 500 時間以上:△ 100 時間以上:×。
(4) Corrosion resistance test ■ A 5% salt spray test was performed on the specimen, and the red rust was 5%.
The evaluation was based on the time taken to generate %. The evaluation criteria are as follows. 2000 hours or more: ◎ 1000 hours or more: ○ 500 hours or more: △ 100 hours or more: ×.

【0047】(5)耐食性試験■ 供試体に対して5 %塩水噴霧試験を施し、白錆が5%
発生するまでの時間で評価した。評価基準は次ぎの通り
である。 500 時間以上:◎ 200 時間以上:○ 50  時間以上:△ 10  時間以上:×。
(5) Corrosion resistance test ■ A 5% salt spray test was performed on the specimen, and white rust was found to be 5%.
The evaluation was based on the time taken to occur. The evaluation criteria are as follows. 500 hours or more: ◎ 200 hours or more: ○ 50 hours or more: △ 10 hours or more: ×.

【0048 】0048]

【表1】[Table 1]

【0049 】表1から明らかなように、本発明供試体
No.1 〜18は、何れも、黒色度および被膜密着性
に優れており、且つ、耐食性も良好であった。そして、
本発明供試体No.12〜18は耐指紋性にも優れてい
た。
As is clear from Table 1, the present invention specimen No. All of Nos. 1 to 18 had excellent blackness and film adhesion, and also had good corrosion resistance. and,
Invention specimen No. Samples Nos. 12 to 18 were also excellent in fingerprint resistance.

【0050】これに対し、浴の化学成分組成およびpH
値が本発明の範囲外である比較用供試体No.1〜6は
、何れも黒色度に劣っていた。Zn−Ni合金めっき被
膜の表面上に、硝酸による黒色被膜が形成された比較用
供試体No. 7は、黒色度に優れてはいたが、耐食性
に劣っていた。Zn−Ni合金めっき被膜の表面上に硝
酸による黒色被膜および有機高分子樹脂被膜が形成され
た比較用供試体No. 8は、Zn−Ni合金めっき被
膜の表面上に黒色クロメート被膜および有機高分子樹脂
被膜が形成された本発明供試体No. 17に比較して
耐食性に劣っていた。
On the other hand, the chemical composition and pH of the bath
Comparative specimen No. whose value is outside the range of the present invention. Nos. 1 to 6 were all inferior in blackness. Comparative specimen No. 1 had a black film formed with nitric acid on the surface of the Zn-Ni alloy plating film. No. 7 had excellent blackness but poor corrosion resistance. Comparative specimen No. 1, in which a black film made of nitric acid and an organic polymer resin film were formed on the surface of the Zn-Ni alloy plating film. 8 is the present invention specimen No. 8 in which a black chromate film and an organic polymer resin film are formed on the surface of a Zn-Ni alloy plating film. It was inferior in corrosion resistance compared to No. 17.

【0051】Zn−Ni合金めっき被膜の表面上に黒色
クロメート被膜および有機高分子樹脂被膜のみが形成さ
れた本発明供試体No. 17は、Zn−Ni合金めっ
き被膜の表面上に、硝酸による黒色被膜、クロメート被
膜および有機高分子樹脂被膜が形成された比較用供試体
No. 9とほぼ同様の耐食性を有していた。このこと
より、本発明による黒色クロメート被膜が、従来の硝酸
による黒色被膜より、耐食性に優れていることが明らか
である。
Inventive specimen No. 1 in which only a black chromate film and an organic polymer resin film were formed on the surface of a Zn-Ni alloy plating film. Comparative specimen No. 17 has a black film made of nitric acid, a chromate film, and an organic polymer resin film formed on the surface of a Zn-Ni alloy plating film. It had almost the same corrosion resistance as No. 9. From this, it is clear that the black chromate coating according to the present invention has better corrosion resistance than the conventional black coating made with nitric acid.

【0052】〔実施例2〕その表面上に、20g /m
 2 の量のZn− 12 %Ni合金めっき被膜が形
成されたZn−Ni合金めっき鋼板に対し、1.0g/
l のCrO 3 、10g /l のNO3 − (
HNO 3 として添加)、および、5g /l のS
O4 2−( H2 SO4 として添加)  を含有
する黒色クロメート処理液を使用し、スプレーによる黒
色クロメート処理を施し、処理時間と黒色度(L値)と
の関係を調べた。図5はその結果を示すグラフである。 比較のために、特公昭61−429 号公報に開示され
ている、15g /l のCrO 3 、6g/l の
 H2 SO4 、0.6g/l の H3 PO6 
、および、1g/l のAg3 PO4 を含有し、p
H値を0.7 に調整した処理液を使用し、スプレーに
よる黒色クロメート処理を施し、処理時間と黒色度(L
値)との関係を調べた。その結果を図5に併せて示す。
[Example 2] On the surface, 20 g/m
For Zn-Ni alloy plated steel sheet on which Zn-12%Ni alloy plating film was formed in an amount of 1.0 g/
l of CrO 3 , 10 g/l of NO3 − (
(added as HNO 3 ) and 5 g/l S
A black chromate treatment solution containing O4 2- (added as H2 SO4) was used to perform black chromate treatment by spraying, and the relationship between treatment time and blackness (L value) was investigated. FIG. 5 is a graph showing the results. For comparison, 15 g/l CrO 3 , 6 g/l H2 SO4 , 0.6 g/l H3 PO6 disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-429
, and containing 1 g/l Ag3 PO4 and p
Using a treatment solution whose H value was adjusted to 0.7, black chromate treatment was performed by spraying, and the treatment time and blackness (L
We investigated the relationship between The results are also shown in FIG.

【0053】図5から明らかなように、特公昭61−4
29 号公報による従来方法の場合には、処理時間が1
5秒であっても、黒色度(L値)は約35であるの対し
、この発明の方法の場合には、処理時間が5秒以内で、
黒色度(L値)は目標値の10以下となり、10秒以内
では10以下となった。このように、この発明の方法に
よれば、10秒以内の短時間の処理によって、優れた黒
色クロメート被膜を形成することができた。
[0053] As is clear from Fig. 5, the
In the case of the conventional method according to Publication No. 29, the processing time is 1
Even if the processing time is 5 seconds, the blackness (L value) is about 35, whereas in the case of the method of this invention, the processing time is within 5 seconds,
The degree of blackness (L value) was below the target value of 10, and became below 10 within 10 seconds. As described above, according to the method of the present invention, an excellent black chromate film could be formed by a short treatment time of 10 seconds or less.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
下記に示す工業上有用な効果がもたらされる。■  黒
色度および被膜密着性に優れた均一な黒色クロメート被
膜を有する黒色クロメート処理鋼板を、低濃度の黒色ク
ロメート処理液により、経済的に製造することができる
。 ■  従来のAgイオン含有タイプの処理液による黒色
クロメート処理と比較して、短時間すなわち数秒〜数1
0秒で、Zn−Ni合金めっき被膜の表面上に、外観的
に高級感のある黒色被膜を安定して形成することができ
る。■  従来の硝酸水溶液によりZn−Ni合金めっ
き被膜の表面上に黒色化成被膜を形成した場合と比較し
て、耐食性に優れた黒色被膜を形成することができる。 ■  黒色クロメート被膜の表面上に、更に、クロメー
ト被膜、アルカリ珪酸塩被膜、樹脂被膜を施した場合に
は、優れた耐指紋性が得られ、且つ、黒色クロメート被
膜が有する防食効果によって、より優れた耐食性が得ら
れる。■  従来のエッチングによる黒色被膜の場合に
は、黒色被膜の表面上に、例えば、塗布型クロメート被
膜および樹脂被膜の2層の保護被膜を形成しなければ得
られない耐食性が、この発明の場合には、黒色クロメー
ト被膜の上に樹脂被膜を形成するのみで得られる。従っ
て、処理工程の省略が可能となり、製造コストを削減す
ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention,
The following industrially useful effects are brought about. (2) A black chromate-treated steel sheet having a uniform black chromate film with excellent blackness and film adhesion can be economically produced using a low-concentration black chromate treatment liquid. ■ Compared to the conventional black chromate treatment using Ag ion-containing treatment liquid, it takes a shorter time, from several seconds to several tens of thousands of seconds.
It is possible to stably form a black film with a luxurious appearance on the surface of the Zn-Ni alloy plating film in 0 seconds. (2) A black coating with excellent corrosion resistance can be formed compared to the conventional case where a black chemical conversion coating is formed on the surface of a Zn-Ni alloy plating coating using an aqueous nitric acid solution. ■ When a chromate film, an alkali silicate film, or a resin film is further applied on the surface of the black chromate film, excellent fingerprint resistance can be obtained, and the anti-corrosion effect of the black chromate film provides even better resistance. It provides excellent corrosion resistance. ■ In the case of a conventional black film formed by etching, the corrosion resistance that can be obtained only by forming a two-layer protective film, for example, a coated chromate film and a resin film, on the surface of the black film can be achieved with this invention. can be obtained by simply forming a resin film on a black chromate film. Therefore, processing steps can be omitted, and manufacturing costs can be reduced.

【0055】[0055]

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】CrO3 の濃度と被膜の黒色度(L値)との
関係を示すグラフ
[Figure 1] Graph showing the relationship between CrO3 concentration and film blackness (L value)

【図2】NO3 − の濃度と被膜の黒色度(L値)と
の関係を示すグラフ
[Figure 2] Graph showing the relationship between NO3 − concentration and film blackness (L value)

【図3】SO4 2−の濃度と被膜の黒色度(L値)と
の関係を示すグラフ
[Figure 3] Graph showing the relationship between SO4 2- concentration and film blackness (L value)

【図4】pH値と被膜の黒色度(L値)との関係を示す
グラフ
[Figure 4] Graph showing the relationship between pH value and film blackness (L value)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  鋼板の少なくとも一方の表面上に形成
された、Ni:10〜15wt%、残部:Zn からな
る、上層としてのZn−Ni 合金めっき層と、 Cr
O3 換算で0.1 〜5.0g/l の量のCr6+
イオンと、1〜50 g/l の量のNO3 − イオ
ンと、そして、1〜 50g/l の量のSO4 2−
イオンとを含有し、pHが2.0 以下であるクロメー
ト浴による化学的処理によって、前記Zn−Ni 合金
めっき被膜の表面上に形成された、黒色クロメート被膜
とからなることを特徴とする黒色クロメート処理鋼板。
1. A Zn-Ni alloy plating layer as an upper layer formed on at least one surface of a steel plate and consisting of 10 to 15 wt% Ni and the balance Zn; and Cr.
Cr6+ in an amount of 0.1 to 5.0 g/l in terms of O3
ions, NO3 − ions in an amount of 1 to 50 g/l, and SO4 2− in an amount of 1 to 50 g/l.
and a black chromate film formed on the surface of the Zn-Ni alloy plating film by chemical treatment with a chromate bath containing ions and having a pH of 2.0 or less. Treated steel plate.
【請求項2】  前記黒色クロメート被膜の表面上に、
1〜1000mg/ m2 の量のクロメート被膜が形
成されている、請求項1に記載の黒色クロメート処理鋼
板。
2. On the surface of the black chromate coating,
The black chromate-treated steel sheet according to claim 1, wherein a chromate film is formed in an amount of 1 to 1000 mg/m2.
【請求項3】  前記黒色クロメート被膜の表面上に、
0.1 〜3μm の厚さの有機高分子樹脂被膜または
アルカリ珪酸塩被膜が形成されている、請求項1に記載
の黒色クロメート処理鋼板。
3. On the surface of the black chromate coating,
The black chromate-treated steel sheet according to claim 1, wherein an organic polymer resin coating or an alkali silicate coating with a thickness of 0.1 to 3 μm is formed.
【請求項4】  前記黒色クロメート被膜の表面上に、
1〜1000mg/ m2 の量のクロメート被膜が形
成され、そして、前記クロメート被膜の表面上に、0.
1 〜3 μm の厚さの有機高分子樹脂被膜またはア
ルカリ珪酸塩被膜が形成されている、請求項1に記載の
黒色クロメート処理鋼板。
4. On the surface of the black chromate coating,
A chromate film is formed in an amount of 1 to 1000 mg/m2, and on the surface of the chromate film, an amount of 0.
The black chromate-treated steel sheet according to claim 1, wherein an organic polymer resin coating or an alkali silicate coating with a thickness of 1 to 3 μm is formed.
【請求項5】  その少なくとも一方の表面上に、上層
として、Ni:10 〜15wt%、残部:Zn から
なるZn−Ni 合金めっき被膜が形成された鋼板に対
し、 CrO3 換算で0.1 〜5.0g/l の量
のCr6+イオンと、1〜50 g/l の量のNO3
 − イオンと、そして、1〜 50g/l の量のS
O4 2−イオンとを含有し、pHが2.0 以下であ
るクロメート浴によって化学的処理を施すことにより、
前記Zn−Ni 合金めっき被膜の表面上に、黒色クロ
メート被膜を形成することを特徴とする、黒色クロメー
ト処理鋼板の製造方法。
5. A Zn-Ni alloy plating film consisting of 10 to 15 wt% Ni and the balance Zn is formed as an upper layer on at least one surface of the steel plate, and the Zn-Ni alloy plating film is 0.1 to 5 in terms of CrO3. Cr6+ ions in an amount of .0 g/l and NO3 in an amount of 1-50 g/l
- ions and S in an amount of 1 to 50 g/l
By chemically treating with a chromate bath containing O4 2- ions and having a pH of 2.0 or less,
A method for manufacturing a black chromate-treated steel sheet, comprising forming a black chromate film on the surface of the Zn-Ni alloy plating film.
【請求項6】  前記黒色クロメート被膜の表面上に、
クロム付着量として、1〜1000mg/ m2 の量
のクロメート被膜を形成する、請求項5に記載のクロメ
ート処理鋼板の製造方法。
6. On the surface of the black chromate film,
6. The method for producing a chromate-treated steel sheet according to claim 5, wherein the chromate coating is formed in an amount of 1 to 1000 mg/m2.
【請求項7】  前記黒色クロメート被膜の表面上に、
0.1 〜3μm の厚さの、有機高分子樹脂被膜また
はアルカリ珪酸塩被膜を形成する、請求項5に記載のク
ロメート処理鋼板の製造方法。
7. On the surface of the black chromate coating,
The method for producing a chromate-treated steel sheet according to claim 5, wherein an organic polymer resin coating or an alkali silicate coating having a thickness of 0.1 to 3 μm is formed.
【請求項8】  前記黒色クロメート被膜の表面上に、
1〜1000mg/ m2 の量のクロメート被膜を形
成し、次いで、前記クロメート被膜の表面上に0.1 
〜3 μm の厚さの有機高分子樹脂被膜またはアルカ
リ珪酸塩被膜を形成する、請求項5に記載のクロメート
処理鋼板の製造方法。
8. On the surface of the black chromate coating,
Form a chromate film in an amount of 1 to 1000 mg/m2, and then add 0.1 mg/m2 on the surface of the chromate film.
6. The method for producing a chromate-treated steel sheet according to claim 5, wherein an organic polymer resin coating or an alkali silicate coating with a thickness of ~3 μm is formed.
【請求項9】  前記Zn−Ni 合金めっき被膜が形
成された鋼板に対する前記化学的処理を、前記クロメー
ト浴のスプレーによって行う、請求項5から8の何れか
1つに記載のクロメート処理鋼板の製造方法。
9. The production of a chromate-treated steel sheet according to claim 5, wherein the chemical treatment of the steel sheet on which the Zn-Ni alloy plating film is formed is performed by spraying the chromate bath. Method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5735972A (en) * 1996-05-23 1998-04-07 Dipsol Chemicals Co., Ltd. Black chromate-treatment solution for Zn-Ni alloy plated film

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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