JPH04377A - 亜鉛又は合金化亜鉛めっき鋼板のクロメート処理方法 - 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〕 本発明は合金化亜鉛めっき鋼板もしくは亜鉛めっき鋼板
の外観性に優れ、かつ耐食性が優れたクロメート処理鋼
板を製造する処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

亜鉛めっき及び合金化亜鉛めっき鋼板は、防錆要求性能
の高まりにより使用用途が大幅に拡大している。塗装部
品については、従来−時防錆クロメート処理又は塗油処
理されていたものが、前処理省略及び塗装省略により無
塗装使用される鋼板が増加している。この様な鋼板製造
に関して、種々の表面処理方法が開発され、その大部分
はクロメート処理に属する方法である。付与性能として
耐食性のみならず、塗装性、耐指紋性、加工性、及び溶
接性等優れた特性を有する鋼板が製造されている。

無塗装使用鋼板として、穐々のクロメート処理のみの場
合と、クロメート処理後薄膜のクリヤー有機樹脂コーテ
ィングしたものが使用されている。

従来のこの用途の鋼板は、機能上要求品質は満足される
が、美観上必ずしも均−色調及び外観色で十分な鋼板と
なっていない。特にクロメート処理である事よりクロメ
ート特有の黄色味を帯びた外観色になっている。

公知技術の高速連続ライン製造方法で得られた無色クロ
メート処理鋼板では、耐食性が不十分である。

クロメート皮膜による耐食性は主としてＣｒ６＋による
犠牲防食作用とＣｒ３＋化合物の表面被覆性によるもの
であり、付着Ｃｒ量の量的要因が大きい。無色クロメー
ト皮膜時Ｃｒ付着量は２０■／ｄ以下であり、ライン速
度１２０ｍ　／　ｌ！ｎ以上高速生産性のある反応クロ
メート及び電解クロメートではＳ、Ｓ、Ｔ＝２４Ｈｒ程
度である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の公知技術において亜鉛めっき及び合金化亜鉛めっ
き無処理鋼板の外観色を生かす場合、時防錆クロメート
としては電気亜鉛めっきの場合Ｃｒ付着量は２０■／ｄ
以下であるがこの場合耐食性（Ｓ、Ｓ、Ｔ）が、通常２
４Ｈｒ以下であり、無塗装用途には不十分である。

耐食性を向上させた無色鋼板として塗布クロメートの高
温焼付処理又は−時防錆りロメート後薄膜のクリヤー有
機樹脂コーティング処理があるが、鋼板製造時のコスト
及び高速処理性には不十分である。

本発明は上記問題点より無処理鋼板の外観色で耐食性の
優れた鋼板を経済的に高速処理生産しうる処理方法を提
供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、亜鉛めっき鋼板又は合金化亜鉛めっき鋼板の
表面に、クロメート処理を行い水洗して略無色のクロミ
ッククロメート皮膜を５〜２０ｍｇ／ｍ２又はリン酸ク
ロム皮膜５〜４０ｍｇ／ｍ２（Ｃｒ換算）の不溶性クロ
メート皮膜を化成された後、その全６＋３＋ 表面に、Ｃｒ　　、Ｃｒ　　及びコロイダルシリカを主
成分とし、そのＣｒ　”／　Ｃｒ　””（Ｄ重量比が１
／１〜１／２０で、Ｓ　ｉ　Ｏ２／全Ｃｒの重量比が１
０／１〜２５０／　１に調整されている水溶液を塗布し
水洗することなく乾燥させ、ＳｉＯ２が３０〜２５０■
／ｄの範囲に入る無色皮膜を形成させることを特徴とす
るクロメート処理方法である。

〔適用状況及び組成の説明〕

前記方法における水溶液を塗布する鋼板としては、亜鉛
めっき及び合金亜鉛めっき鋼板である。

外観上無色を狙うために反応クロメートもしくは電解ク
ロメート皮膜時Ｃｒ付着量が有色にならない範囲の、無
処理鋼板と同等の外観色調を得る鋼板製造に係わる方法
である０反応クロメートの色調が上記範囲外の場合有色
となり、目的より逸する具体的数値としては、Ｃｒ付着
量が上記範囲でかつ色調測定値としてｂ値は１．５以下
である。クロミッククロメート皮膜の場合、２０■／ゴ
以下とするのが好ましい。

高速生産性を計るため、反応クロメート又は電解クロメ
ート処理された鋼板を連続的に後処理として塗布乾燥す
るのが有用である。

前記処理後の塗布乾燥方法として、ロールコータ−法、
フラットロール絞り法、エアーナイフ絞り法、ミスト方
法等種々あるが、高速生産性及び外観均一性から４０〜
８０℃に加温された処理液を０．１秒〜５秒シャワー又
は流しかけ後フラットロール絞り法又は、エアーナイフ
絞り法で鋼板上の処理液付着量；０．２〜３ｍｌ　／　
ｎｆ　、　Ｓ　ｉＯ２付着量３０〜２５０■／ゴに絞っ
たのち、乾燥されるものである。

乾燥方法は、公知の方法でよく乾燥板温乾燥後鋼板が次
のロール等に接触しクロム又はＳ　ｉ　Ｏ２が転着しな
ければ特定しない０通常乾燥板温は４０〜１００℃であ
る。

当該処理液の成分について以下に説明する。

Ｃｒ　　化合物及びＣｒ３＋化合物については、無６十 水クロム酸水溶液の一部を還元する方法と、Ｃｒ　　化
合物及びＣｒ３＋化合物を利用し水溶液と６＋ ６＋ する方法がある。Ｃｒ　　又はＣｒ３＋化合物のアニオ
ン成分としては 無水クロム酸を還元してＣｒ３＋を生成する方法公知の
有機又は無機還元剤による方法で作成する。

Ｃｒ６＋、Ｃｒ３＋との混合液割合については、処理時
、鋼板表面とのＣｒ　””−＋　Ｃｒ　”ｆｆｉ元反応
でＣｒ３＋は増加傾向となるため、Ｃｒ３＋／Ｃｒ６＋
＝１／１〜１／２０が適切である。Ｃｒ３＋／Ｃｒ６＋
ｆが１／２０より小さい場合、皮膜のＣｒ溶出量が多く
なるため適さない、又、Ｃｒ３”／Ｃｒ６＋＝１７１以
上の場合Ｃｒ　”！／多いため、耐食性向上が不十分で
ある。又、ｐＨ的にコロイダルシリカの安定性が不十分
で凝集、沈降分離を起こし易くなり、処理液安定性に劣
る。

上記クロム含有液だけの塗布乾燥は、公知の処理方法で
一般的に使用され外観上は無色であるが若干の耐食性向
上にとどまり、本発明のような大幅な耐食性向上は得ら
れない。大幅な耐食性向上はＣｒ６＋化合物及びＣｒ３
＋化合物からなる水溶液にコロイダルシリカを含有する
ことにより達成される。

耐食性向上に有効なコロイダルシリカ単独ではシリカの
付着強度が低下し、パウダリング加工性、耐食性、密着
性が大幅に劣る。このため、クロム化合物とコロイダル
シリカの併用効果により本発明の目的性能が達成される
。

使用するコロイダルシリカは液相又は気相シリカがあり
、各々単独又は併用で水溶液のＳ　ｉ　Ｏ２／全Ｃｒ＝
１０／１〜２５０／１の重量比になる様に添加される。

処理液ｐ）（〜１．５〜３．５で安定で凝集、沈降分離
のないコロイダルシリカの種類を選定しなければならな
い、市販されている種類として８産化学製スノーテック
ス−Ｏ・・・・・・等がある。

その他必要により各種添加剤を加える場合がある。添加
成分として、Ｚｕ　、Ｆｅ２＋、Ｎｉ２＋２÷ ２＋３−等のアニオンが Ｃｏ　　等のカチオン及びＰ　Ｏ４ ある。添加濃度は０．００１〜２ｇ／ぶが望まし％）。

前記処理液成分の鋼板付着量は全ｃｒ＝ｏ、２〜３ｍｇ
／ｍ２、Ｓ　ｉ　Ｏ２＝　３０〜２５０■／ボが、目的
の外観、耐食性及び実用性能でより適切である。

全Ｃｒ＝３■／ｄ以上では有色となりやすく、Ｓ　ｚ　
Ｏ２＝　２５０ｍｇ／ｍ２以上では実用性能で満足され
ない。

即ち、Ｓ　ｉＯ２＝　２５０■／ゴ以上の時Ｓ　ｉ　０
２の付着強度が低下するためパウダリング性が劣りプレ
ス加工時弊害となる。

全Ｃｒ　＝　０．２■／　ｒｒｒ以下、５ｉＯ２＝３０
■／ｒＩｆ以下では耐食性向上が不十分である。

本発明は、亜鉛又は合金化亜鉛めっき鋼板にクロメート
処理のみを施し、それを製品として市販されるものであ
るが、実際の用途では、インキ印刷又は一部意匠目的で
塗装を施す場合があり、塗装性も満足させなければなら
ない。

〔実施例〕

本発明のクロメート処理方法に関し、その実施例１〜３
を比較例１〜７と共に表１に示す。

無水クロム酸２００ｔ／尭をエチルアルコール還元でＣ
ｒ３＋／全Ｃｒ＝０．１になる様にした濃縮液を１０ｇ
と２０％コロイダルシリカ２５０ｇを全量１（になる様
に水を加え後処理液を作成する。

この様な液作成方法で表１にある水準のように全Ｃｒ　
＝　Ｏ〜５　ｗ　／　ｒｒｒ、５ｉＯ２＝０〜１０００
■／１１ｆになる様に処理液を調整し、実施例１はＣｒ
１■／イ、Ｓ　ｉＯ２５０■／　ｒｒｒ、実施例２はＣ
ｒ０５５、Ｓ　ｉＯ２１２０■／　ｒｄ、実施例３はＣ
ｒ２、Ｓｉ○２４０とした場合である。

塗布する鋼板は直前に予め反応クロメート処理されたも
の、即ち、市販の２０／２０の電気亜鉛めっき鋼板をト
リクレン蒸気脱脂を行ない、酸化膜除去のため弱アルカ
リ活性化処理を行なった後、日本バー力ライジング社製
のジンクロム３５７をＣｒ６＋１度＝１０ポイント、遊
離酸度＝２．８ポイント、５０℃、４″でスプレー処理
後水洗乾燥した、Ｃｒ付着量＝１０■／ｄのクロメート
処理鋼板を使用する。

この鋼板に６０℃に加温した本処理液をシャワーし、絞
り址＝１ｍｌ／−のフラットリンガ−ロールで絞ったの
ち熱風で乾燥し供試鋼板を作成した。

評価方法は、外観色調として色差計にてｂ値。

Ｌ値、光沢度を測定する。

耐食性は、エッヂ部をテープシールして塩水噴霧試験を
行ない白錆発生面積を測定する。

加工性はパウダリング試験として連続プレステストによ
る剥離物質の堆積状況を観察した。

塗装性として市販のメラミンアルキッド塗料をバーコー
ターにて２５μ塗装焼付し一次密着性、二次密着性（湧
水２Ｈｒ浸漬後）試験で、ゴバン目及び衝撃試験で評価
し、１００点満点で表示する。

第１図は前記実施例で使用したと同様の電気亜鉛めっき
鋼板を使用し、同様の処理を行った場合の全Ｃｒ付着量
と色調との関係を示すグラフであり、同グラフから明ら
かなように、全Ｃｒ付着量が２０■／ゴ以下で、ｂ値が
略１．５以下が好ましい無色となるのである。同図にお
いて、１は本発明の実施例１〜３に係る折れ線グラフ、
２は比較例４に代表される一般クロメートに係る折れ線
グラフである。

又、第２図は前記処理後における７２Ｈｒの耐食性（Ｓ
、Ｓ、Ｔ、）を示すグラフである。

同図においても、１は実施例１〜３に係る折れ線グラフ
、２は比較例４に代表される一般クロメートに係る折れ
線グラブである。

表１に示すように比較例４との比較で本発明の後処理方
法によれば、第１図及び第２図から明らかなように色調
が無処理後外観の目安であるｂ値−１，５以下の低クロ
ム付着量域で既存の処理方法に比較し大幅に耐食性が向
上し塗装性も向上している事が理解できる。パウダリン
グ性は若干劣るが問題を生じるレベルではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、亜鉛又は合金化亜
鉛めっき鋼板のクロメート処理において、不溶性クロメ
ート皮膜を化成させた後に、特定範囲のＳｉＯ２を含む
無色の皮膜を形成して２段皮膜とし、耐食性及び塗装性
に優れた無色のクロメート処理ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例で使用したと同様の電気亜
鉛めっき鋼板を使用し、同様の処理を行った場合の全Ｃ
ｒ付着量と色調との関係を示すグラフ、第２図は第１図
の処理後における７２Ｈｒの耐食性（Ｓ、Ｓ、Ｔ、）を
示すグラフである。 １・・・実施例１〜３に係る色調の折れ線グラフ、２・
・・比較例４に代表される一般クロメートの色調に係る
折れ線グラフ 特許出願人　　日本パー力ライシング株式会社同 川 崎 製 鉄 株 式 ％式％）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 亜鉛めっき鋼板又は合金化亜鉛めっき鋼板の表面に、ク
   ロメート処理を行い水洗して略無色のクロミックロメー
   ト皮膜を５〜２０ｍｇ／ｍ＾２又はリン酸クロム皮膜を
   ５〜４０ｍｇ／ｍ＾２（Ｃｒ換算）の不溶性クロメート
   皮膜を化成させた後、その全表面に、Ｃｒ＾６＾＋、Ｃ
   ｒ＾３＾＋及びコロイダルシリカを主成分とし、そのＣ
   ｒ＾３＾＋／Ｃｒ＾６＾＋の重量比が１／１〜１／２０
   で、ＳｉＯ＿２／全Ｃｒの重量比が１０／１〜２５０／
   １に調整されている水溶液を塗布し水洗することなく乾
   燥させ、ＳｉＯ＿２が３０〜２５０ｍｇ／ｍ＾２の範囲
   に入る無色皮膜を成形させることを特徴とするクロメー
   ト処理方法。