JPH0723543B2 - 亜鉛系めっき用表面処理液及び表面処理方法 - Google Patents

亜鉛系めっき用表面処理液及び表面処理方法

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JPH0723543B2
JPH0723543B2 JP63199370A JP19937088A JPH0723543B2 JP H0723543 B2 JPH0723543 B2 JP H0723543B2 JP 63199370 A JP63199370 A JP 63199370A JP 19937088 A JP19937088 A JP 19937088A JP H0723543 B2 JPH0723543 B2 JP H0723543B2
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/32—Coating with nickel, cobalt or mixtures thereof with phosphorus or boron
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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錯化剤と
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、金属錯化剤としてアンモニ
アの記載があるが、同時にpH11.0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】
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液としてNi2+を20ppm
以上含み且つNH3をモル換算でNi2+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−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Ni2+が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NH3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−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。 一方Ni2+およびNH3がそれぞれ100g/、300g/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。特に好ましいNi2+、NH3の組成範囲はNi2+が５〜5
0g/、NH3が10〜100g/であり、処理温度は常温から5
0℃の間で問題なく処理することが出来る。処理液をpH1
1.0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−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、酸性水溶液からのNi flushでは、亜鉛系めっ
きの表面に付着した亜鉛の酸化膜およびニッケルの置換
析出反応時に生成するニッケルの水酸化膜が、亜鉛−ニ
ッケル置換反応を阻害するものと考えられるが、アンモ
ニアを含有するアルカリ性水溶液中では、これらが速や
かに取り除かれ、反応速度が増すものと思われる。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、鋼板表面で酸化ニ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
の他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Ni2+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、NH3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。 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 エレクロン 9410カチオン電着塗
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。
【発明の効果】
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ニ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ッキ系鋼板に優れた
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。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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Ni2+を20
    ppm以上含み且つNH3をモル換算でNi2+を６倍以上含むpH
    11.0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. 【請求項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。
JP63199370A 1988-08-08 1988-08-10 亜鉛系めっき用表面処理液及び表面処理方法 Expired - Lifetime JPH0723543B2 (ja)

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