JPH0730456B2 - 亜鉛・ニッケル合金メッキに黒色クロメート皮膜を化成せしめる処理液 - Google Patents

亜鉛・ニッケル合金メッキに黒色クロメート皮膜を化成せしめる処理液

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JPH0730456B2
JPH0730456B2 JP63249911A JP24991188A JPH0730456B2 JP H0730456 B2 JPH0730456 B2 JP H0730456B2 JP 63249911 A JP63249911 A JP 63249911A JP 24991188 A JP24991188 A JP 24991188A JP H0730456 B2 JPH0730456 B2 JP H0730456B2
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
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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、亜鉛・ニッケル合金めっき皮膜に、黒色クロ
メート皮膜を化成せしめる処理に関するものである。
(従来の技術) 近来、自動車の融雪剤による腐食、いわゆる塩害に対す
る対策の一環として、亜鉛めっきの耐食性を向上させる
ことを目的とした、亜鉛と亜鉛以外の金属との合金が種
々検討され、ずでに実際自動車に組みこまれるようにな
ってきた。これら亜鉛主体合金めっきの中でも、3〜14
重量%のニッケルを含有する亜鉛・ニッケル合金めっき
は優れた耐食性を示めし、JISに基ずく塩水噴霧試験で
赤錆発生時間(素地鉄まで腐食が達するまでの時間)
は、亜鉛・ニッケルめっきの方が亜鉛めっきより5〜10
倍長いことが実証されている。そのため、この亜鉛・ニ
ッケル合金めっきは、自動車業界をはじめより耐食性を
求める業界でも採用されはじめ、量産化されるようにな
ってきた。
亜鉛若しくは亜鉛主体合金めっきにおいて、さらに耐食
性を向上させる方法としてクロメート皮膜化成処理が行
なわれてきた。事実、光沢クロメート、有色クロメート
処理は亜鉛めっきと同様に亜鉛・ニッケル合金めっきに
も容易に化成することができる。
(発明が解決しようとする問題点) しかし需要の多い黒色クロメート皮膜は、ニッケルの含
有量が3%以上の亜鉛・ニッケル合金めっきにはほとん
ど化成しない。もしくは仮に黒色皮膜が得られたとして
も合金めっきの特長である耐食性の良さが全く失われ、
劣悪な耐食性しかもたない黒色クロメート皮膜となって
しまう。
この問題を解決するため亜鉛合金上にもう一度亜鉛めっ
きをほどこし、そのあと亜鉛の黒色クロメート処理をす
るという面倒な方法もとられてきた。しかしこのような
処理はコスト高をまねき、品質的にも劣る。
このように、耐食性、耐熱性、光沢性、物性等多くの長
所を持った亜鉛・ニッケル合金めっきも、その合金めっ
き皮膜上に直接耐食性の良い黒色クロメート皮膜を化成
させることができなかったため、その用途は非常に限ら
れていた。
以上のような背景から、亜鉛・ニッケル合金めっき上に
直接黒色クロメート皮膜を化成し、さらに耐食性がすぐ
れた皮膜が得られる黒色クロメート処理液の開発が待た
れていた。
そこで、本発明の目的は、亜鉛・ニッケル合金めっき皮
膜上に直接耐食性の良い黒色クロメート皮膜を化成させ
る黒色クロメート処理液を開発することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明において採択された手
段は、亜鉛・ニッケル合金めっき皮膜を黒色クロメート
化成処理するにあたり、通常の亜鉛用黒色クロメート処
理液成分に更にジグリコール酸を添加することにより亜
鉛・ニッケル合金めっき上に耐食性の優れた、外観的に
も美麗な黒色クロメート皮膜が得られることを発見し
た。
もし、ジグリコール酸を含まない従来の黒色クロメート
処理液で亜鉛・ニッケル合金めっきを処理すると確かに
皮膜化成はするが皮膜の厚膜化ができず、この薄い皮膜
には黒化剤である銀が定着せず、結果として黒いクロメ
ート皮膜が得られないことになる。
本発明の最も大きなポイントは、従来からある黒色クロ
メート処理液に更にジグリコール酸を添加することによ
り、クロメート皮膜を厚膜化することができ、その結
果、良好黒色クロメート皮膜を亜鉛・ニッケル合金めっ
き上に得られる点にある。黒色クロメート厚膜化は当然
の結果として、クロメート皮膜中の6価クロムの増大を
もたらし、耐食性が向上することになる。
より具体的に述べると、本発明は、3〜14重量%のニッ
ケルを含有する亜鉛・ニッケル合金めっきに黒色クロメ
ート皮膜を化成するのに使用する、クロム酸、重クロム
酸、クロム酸塩及び重クロム酸塩よりなる群から選択し
た一種以上と硫酸、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウ
ム、硫酸カリウム及び硫酸リチウムよりなる群から選択
した一種以上と、硝酸銀、フッ化銀、酢酸銀よりなる群
から選択した一種以上とを含有する処理液に更にジグリ
コール酸を含むことを特徴とする黒色クロメート処理液
である。
ここに、クロム酸、重クロム酸、クロム酸塩及び重クロ
ム酸よりなる群から選択した一種以上は6価クロム濃度
として1〜100g/l含むことが望ましい。この量が少なす
ぎると、クロメート皮膜は薄くなり、十分な耐食性が得
られない。多すぎるとコスト高となるとともに、排水処
理の負担が増大するため好ましくない。
硫酸、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸カリウ
ム及び硫酸リチウムよりなる群から選択した一種以上は
SO4 2-濃度/Cr6+濃度=0.02〜2(重量比)含むことが
望ましい。この値が少なすぎると、亜鉛・ニッケル合金
めっき皮膜上に、目視できるクロメート皮膜は化成しな
い。多すぎると、クロメート皮膜は薄くなり、耐食性は
低下し、皮膜外観も悪化する。
硝酸銀、フッ化銀、酢酸銀よりなる群から選択した一種
以上は0.05〜2g/l含むことが望ましい。この量が少なす
ぎると、クロメート皮膜が黒色化しない。多すぎるとク
ロメート皮膜の外観が不均一となり、耐食性も低下す
る。
ジグリコール酸は1〜30g/l含むことが望ましい。この
量が少なすぎると、クロメート皮膜は干渉色の多い薄膜
皮膜となり、黒化剤である銀塩の効果が発揮されないた
め、クロメート皮膜が黒色化しない。多すぎると黒色ク
ロメート処理液がコスト高となり好ましくない。
ジグリコール酸以外にもギ酸、乳酸、グルコン酸、クエ
ン酸、酒石酸、リンゴ酸を使用しても、良好な黒色外観
と耐食性を持った被膜を得ることはできるが、銀塩が共
存する処理液中では、酸化性クロム化合物とこれらの有
機酸との自己反応が急速に進行するため処理液の安定性
が悪い。また酢酸を使用した場合は、良好な黒色外観皮
膜を得ることができないだけでなく耐食性も良くない。
(実施例) 以下実施例および比較例を示して本発明を説明する。
比較例1 鋼板にニッケル共析率12%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μ施し、これを下記条件で黒色クロメート処理し
た。
黒色クロメート処理液組成: 無水クロム酸 5g/l 硫酸 1.0g/l ギ酸 5g/l 硝酸銀 0.5g/l 処理条件: 浴温 20℃ 浸漬時間 45秒 比較例2 鋼板にニッケル共析率10%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μ施し、これを下記条件で黒色クロメート処理し
た。
黒色クロメート処理液組成: 無水クロム酸 10g/l 無水硫酸ナトリウム 5g/l クエン酸 0.5g/l フッ化銀 0.25g/l 処理条件: 浴温 25℃ 浸漬時間 60秒 比較例3 鋼板にニッケル共析率6%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μ施し、これを下記条件で黒色クロメート処理し
た。
黒色クロメート処理液組成: 重クロム酸カリウム 20g/l 無水硫酸ナトリウム 5g/l ギ酸化ナトリウム 10g/l 酒石酸 1/l 酢酸銀 0.4/l 処理条件: 浴温 30℃ 浸漬時間 90秒 比較例4 鋼板にニッケル共析率8%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μ施し、これを下記条件で黒色クロメート処理し
た。
黒色クロメート処理液組成: 重クロム酸カリウム 10g/l 無水クロム酸 5g/l 無水硫酸ナトリウム 5g/l 硫酸 0.2g/l 酒石酸 20/l 硝酸銀 0.3/l 処理条件: 浴温 15℃ 浸漬時間 120秒 実施例1 鋼板にニッケル共析率10%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μ施し、これを下記条件で黒色クロメート処理し
た。
黒色クロメート処理液組成: 無水クロム酸 10g/l 無水硫酸ナトリウム 5g/l ジグリコール酸 2.0g/l フッ化銀 0.3g/l 処理条件: 浴温 30℃ 浸漬時間 60秒 実施例2 鋼板にニッケル共析率10%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μm施し、これを下記条件で黒色クロメート処理し
た。
黒色クロメート処理液組成: 無水クロム酸 10g/l 無水硫酸ナトリウム 5g/l ジグリコール酸 20g/l フッ化銀 0.3g/l 処理条件: 浴温 30℃ 浸漬時間 60秒 比較例5 鋼板にニッケル共析率10%の亜鉛・ニッケル合金めっき
を5μ施し、これを公知の酢酸を含む黒色クロメートで
処理した。
黒色クロメート処理液組成: 無水クロム酸 10g/l 無水硫酸ナトリウム 5g/l 酢酸 5g/l フッ化銀 0.3g/l 処理条件: 浴温 30℃ 浸漬時間 60秒 以上の各例により得られたクロメート処理鋼板の塩水噴
霧試験結果をまとめて第1表に示す。
なお、塩水噴霧試験はJIS Z-2371による。
(発明の効果) 以上のように本発明の処理液を用いることにより、亜鉛
・ニッケル合金めっき皮膜上に黒色クロメート皮膜を化
成させることが可能となった。
この黒色クロメート皮膜は、有色クロメートと同等の高
耐食性皮膜であり、亜鉛めっきの黒色クロメートと同等
の黒色外観を持っている。そのため亜鉛・ニッケル合金
めっきは耐食性と外観の良い黒色皮膜が得られないとい
う弱点が克服され、高耐食性合金めっきとしての亜鉛・
ニッケル合金めっきの用途が非常に広がる効果が得られ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−1881(JP,A) 特開 昭58−120785(JP,A) 特開 昭58−193376(JP,A) 特開 昭49−130841(JP,A) 特開 昭52−45544(JP,A) 特開 昭50−1934(JP,A) 特開 昭62−180080(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3〜14重量%のニッケルを含有する亜鉛・
    ニッケル合金めっき皮膜上に黒色クロメート被膜を化成
    するための、クロム酸、重クロム酸、クロム酸塩及び重
    クロム酸塩よりなる群から選択した一種以上と、硫酸、
    硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸カリウム及
    び、硫酸リチウムよりなる群から選択した一種以上と、
    硝酸銀、フッ化銀、酢酸銀よりなる群から選択した一種
    以上とを含有する処理液において、更にジグリコール酸
    を含有させることを特徴とする黒色クロメート処理液。
JP63249911A 1988-10-05 1988-10-05 亜鉛・ニッケル合金メッキに黒色クロメート皮膜を化成せしめる処理液 Expired - Lifetime JPH0730456B2 (ja)

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