JPH08337884A - 耐食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板 - Google Patents
耐食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板Info
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- C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミ及びアルミ−亜鉛合金めっき鋼板の耐
熱性、潤滑性及び耐食性に優れたクロメート処理液と処
理鋼板を提供する。 【構成】 アルミ又はアルミ−亜鉛合金めっき鋼板の表
面に、Ｃｒ3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／３の還元
クロム酸を無水クロム酸換算で７．５〜１００ｇ／ｌ
と、該還元クロム酸の無水クロム酸換算に対して重量比
で０．５〜３．０のリン酸化合物と、該還元クロム酸の
無水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜５．０のシ
リカ及び／又はケイ酸塩のコロイダルシリカと、及びホ
スホン酸又はその塩化合物の中より選定した少なくとも
一種１．０〜２０ｇ／ｌと、及び水溶性もしくは水分散
性に優れた潤滑付与剤１．０〜２０ｇ／ｌと又は水溶性
或いは水分散性の有機体高分子１．０〜３０ｇ／ｌとを
含有するクロメート処理液を塗布し、加熱乾燥してクロ
メート皮膜を形成させた耐熱性、潤滑性及び耐食性に優
れたアルミ及びアルミ−亜鉛合金めっき鋼板。
熱性、潤滑性及び耐食性に優れたクロメート処理液と処
理鋼板を提供する。 【構成】 アルミ又はアルミ−亜鉛合金めっき鋼板の表
面に、Ｃｒ3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／３の還元
クロム酸を無水クロム酸換算で７．５〜１００ｇ／ｌ
と、該還元クロム酸の無水クロム酸換算に対して重量比
で０．５〜３．０のリン酸化合物と、該還元クロム酸の
無水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜５．０のシ
リカ及び／又はケイ酸塩のコロイダルシリカと、及びホ
スホン酸又はその塩化合物の中より選定した少なくとも
一種１．０〜２０ｇ／ｌと、及び水溶性もしくは水分散
性に優れた潤滑付与剤１．０〜２０ｇ／ｌと又は水溶性
或いは水分散性の有機体高分子１．０〜３０ｇ／ｌとを
含有するクロメート処理液を塗布し、加熱乾燥してクロ
メート皮膜を形成させた耐熱性、潤滑性及び耐食性に優
れたアルミ及びアルミ−亜鉛合金めっき鋼板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス加工性に優れた
処理外観美麗なクロメート皮膜を有するアルミニウムめ
っき（以下アルミめっきとする）又はアルミ−亜鉛合金
めっき鋼板に関するものである。特に、高熱に晒される
部位での家電製品に使用できるめっき鋼板にある。
処理外観美麗なクロメート皮膜を有するアルミニウムめ
っき（以下アルミめっきとする）又はアルミ−亜鉛合金
めっき鋼板に関するものである。特に、高熱に晒される
部位での家電製品に使用できるめっき鋼板にある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、めっき鋼板をプレス成形する際
には、金型との摩擦抵抗を低下させ加工性を良好ならし
めるためにプレス油を塗布する。しかし、この後プレス
油の脱脂工程を必要とすることや、脱脂の際に用いる特
定フロンやトリクロロエタン等の揮発性有機溶剤が環境
に悪影響を及ぼす等の問題がある。そこで、省工程、省
コスト、及び環境保護の観点から、プレス油を用いずに
良好な加工性が得られる表面処理法が提案されている。
例えば、無機或いは有機系の固体潤滑剤を含有した樹脂
をめっき鋼板上に塗布乾燥し、高い加工性を得るととも
に裸使用を可能とした方法等が知られている。このよう
な方法は、例えば、特開昭６１−２２７１７８号公報、
特公昭６２−２４５０５号公報、特開昭６３−３５７９
８号公報に記載されている。
には、金型との摩擦抵抗を低下させ加工性を良好ならし
めるためにプレス油を塗布する。しかし、この後プレス
油の脱脂工程を必要とすることや、脱脂の際に用いる特
定フロンやトリクロロエタン等の揮発性有機溶剤が環境
に悪影響を及ぼす等の問題がある。そこで、省工程、省
コスト、及び環境保護の観点から、プレス油を用いずに
良好な加工性が得られる表面処理法が提案されている。
例えば、無機或いは有機系の固体潤滑剤を含有した樹脂
をめっき鋼板上に塗布乾燥し、高い加工性を得るととも
に裸使用を可能とした方法等が知られている。このよう
な方法は、例えば、特開昭６１−２２７１７８号公報、
特公昭６２−２４５０５号公報、特開昭６３−３５７９
８号公報に記載されている。
【０００３】一方、アルミめっき鋼板は加熱を受ける家
電製品部品で使用されている品種であり、これに対して
も同様に潤滑処理鋼板の開発要求が高まっている。アル
ミめっき鋼板は、亜鉛めっき鋼板等、他の表面処理鋼板
に比べて耐熱性に優れるのが特徴である。この鋼板の潤
滑処理を必要とする部材、すなわちプレス加工を必要と
する部材は、通常１５０℃以上の高温に晒される部品に
用いられることが多い。従って、潤滑性を付与する樹脂
皮膜は、高温においても変化しない特性が必要である。
これまでに、本発明者らは、特願平６−１７４３５４号
において、アルミや亜鉛−アルミ合金めっき層上に、ク
ロメート処理を施し、その上にエポキシ系樹脂皮膜を施
すことによって、２００℃までの耐熱性を有し、かつ無
塗油でプレス可能な処理皮膜を提供してきた。しかし、
より高耐熱を要求される部分には充分でない。また複数
工程であるため、処理コストもかかり、生産性も充分で
はなかった。
電製品部品で使用されている品種であり、これに対して
も同様に潤滑処理鋼板の開発要求が高まっている。アル
ミめっき鋼板は、亜鉛めっき鋼板等、他の表面処理鋼板
に比べて耐熱性に優れるのが特徴である。この鋼板の潤
滑処理を必要とする部材、すなわちプレス加工を必要と
する部材は、通常１５０℃以上の高温に晒される部品に
用いられることが多い。従って、潤滑性を付与する樹脂
皮膜は、高温においても変化しない特性が必要である。
これまでに、本発明者らは、特願平６−１７４３５４号
において、アルミや亜鉛−アルミ合金めっき層上に、ク
ロメート処理を施し、その上にエポキシ系樹脂皮膜を施
すことによって、２００℃までの耐熱性を有し、かつ無
塗油でプレス可能な処理皮膜を提供してきた。しかし、
より高耐熱を要求される部分には充分でない。また複数
工程であるため、処理コストもかかり、生産性も充分で
はなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の無塗油でプレス
可能な潤滑鋼板の構成は、めっき層上にクロメート処理
を施した後、その上に潤滑剤等を含んだ有機皮膜を処理
するものであったが、それが故に、高熱に晒された場
合、樹脂が着色したり、異臭を発生したりする等の問題
があった。一方、クロメート皮膜も、従来は、Ｃｒ6+イ
オン含有処理液が主体であったため、処理後の外観が汚
い等の問題を抱えていた。しかし、クロメートは、皮膜
が耐熱性に優れる利点も有している。そこで、処理外観
に優れ、潤滑性も有する、クロメート主体の皮膜が得ら
れれば、耐熱性も有望と考えられた。
可能な潤滑鋼板の構成は、めっき層上にクロメート処理
を施した後、その上に潤滑剤等を含んだ有機皮膜を処理
するものであったが、それが故に、高熱に晒された場
合、樹脂が着色したり、異臭を発生したりする等の問題
があった。一方、クロメート皮膜も、従来は、Ｃｒ6+イ
オン含有処理液が主体であったため、処理後の外観が汚
い等の問題を抱えていた。しかし、クロメートは、皮膜
が耐熱性に優れる利点も有している。そこで、処理外観
に優れ、潤滑性も有する、クロメート主体の皮膜が得ら
れれば、耐熱性も有望と考えられた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決すべく、
本発明者らは、２００℃以上の高耐熱性を要求される部
位にも使用可能であり、かつ処理工程を１工程とするこ
とで省力化、高生産性を実現するために鋭意検討した結
果、Ｃｒ3+／Ｃｒ6+、リン酸、シリカ及びホスホン酸の
組成比を規定した処理液中に、水溶性もしくは水分散性
の潤滑性付与剤を含有させた液で処理することにより、
処理後外観、耐食性、耐熱性及びプレス性に優れた皮膜
が得られることを見いだし、本発明に至った。
本発明者らは、２００℃以上の高耐熱性を要求される部
位にも使用可能であり、かつ処理工程を１工程とするこ
とで省力化、高生産性を実現するために鋭意検討した結
果、Ｃｒ3+／Ｃｒ6+、リン酸、シリカ及びホスホン酸の
組成比を規定した処理液中に、水溶性もしくは水分散性
の潤滑性付与剤を含有させた液で処理することにより、
処理後外観、耐食性、耐熱性及びプレス性に優れた皮膜
が得られることを見いだし、本発明に至った。
【０００６】即ち、本発明は、 （１）アルミニウムめっき鋼板もしくはアルミ−亜鉛合
金めっき鋼板のめっき層上に、（イ）Ｃｒ3+／Ｃｒ6+の
組成比が３／７〜７／３の還元クロム酸を無水クロム酸
換算で７．５〜１００ｇ／ｌと（ロ）該還元クロム酸の
無水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜３．０のリ
ン酸化合物と、（ハ）該還元クロム酸の無水クロム酸換
算に対して重量比で０．５〜５．０のシリカ及び／又は
ケイ酸塩のコロイダルシリカと、及び（ニ）ホスホン酸
又はホスホン酸塩化合物１．０〜２０ｇ／ｌと、及び
（ホ）水溶性もしくは水分散性の潤滑性付与剤１．０〜
２０ｇ／ｌとを含有するクロメート処理皮膜を施した耐
食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板。
金めっき鋼板のめっき層上に、（イ）Ｃｒ3+／Ｃｒ6+の
組成比が３／７〜７／３の還元クロム酸を無水クロム酸
換算で７．５〜１００ｇ／ｌと（ロ）該還元クロム酸の
無水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜３．０のリ
ン酸化合物と、（ハ）該還元クロム酸の無水クロム酸換
算に対して重量比で０．５〜５．０のシリカ及び／又は
ケイ酸塩のコロイダルシリカと、及び（ニ）ホスホン酸
又はホスホン酸塩化合物１．０〜２０ｇ／ｌと、及び
（ホ）水溶性もしくは水分散性の潤滑性付与剤１．０〜
２０ｇ／ｌとを含有するクロメート処理皮膜を施した耐
食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板。
【０００７】（２）アルミニウムめっき鋼板もしくはア
ルミ−亜鉛合金めっき鋼板のめっき層上に、（イ）Ｃｒ
3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／３の還元クロム酸を
無水クロム酸換算で７．５〜１００ｇ／ｌと（ロ）該還
元クロム酸の無水クロム酸換算に対して重量比で０．５
〜３．０のリン酸化合物と、（ハ）該還元クロム酸の無
水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜５．０のシリ
カ及び／又はケイ酸塩のコロイダルシリカと、及び／又
は（ニ）ホスホン酸又はホスホン酸塩化合物１．０〜２
０ｇ／ｌと、及び（ホ）水溶性もしくは水分散性の潤滑
性付与剤１．０〜２０ｇ／ｌと、及び（ヘ）水溶性もし
くは水分散性の有機高分子化合物１．０〜３０ｇ／ｌと
を含有するクロメート処理皮膜を施した耐食性及び耐熱
性に優れた白色クロメート処理鋼板である。
ルミ−亜鉛合金めっき鋼板のめっき層上に、（イ）Ｃｒ
3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／３の還元クロム酸を
無水クロム酸換算で７．５〜１００ｇ／ｌと（ロ）該還
元クロム酸の無水クロム酸換算に対して重量比で０．５
〜３．０のリン酸化合物と、（ハ）該還元クロム酸の無
水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜５．０のシリ
カ及び／又はケイ酸塩のコロイダルシリカと、及び／又
は（ニ）ホスホン酸又はホスホン酸塩化合物１．０〜２
０ｇ／ｌと、及び（ホ）水溶性もしくは水分散性の潤滑
性付与剤１．０〜２０ｇ／ｌと、及び（ヘ）水溶性もし
くは水分散性の有機高分子化合物１．０〜３０ｇ／ｌと
を含有するクロメート処理皮膜を施した耐食性及び耐熱
性に優れた白色クロメート処理鋼板である。
【０００８】以下に、本発明の耐食性及び耐熱性に優れ
た白色クロメート処理鋼板について、詳細に説明する。
本発明の処理液構成は以下の理由により決定される。
（イ）の還元クロム酸は、無水クロム酸の水溶液を還元
剤と反応させてＣｒ3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／
３に調整したクロム酸水溶液を使用する。また、クロメ
ート処理液中の還元クロム酸の濃度は、無水クロム酸で
７．５〜１００ｇ／ｌの範囲に規制され、塗布する方
法、条件によって使用濃度は決定される。Ｃｒ6+がＣｒ
3+に部分還元された還元クロム酸は次の方法によって作
成される。すなわち、高濃度の無水クロム酸水溶液に無
機アニオン（例えば、リン酸イオン等）を加え、有機還
元剤、無機還元剤を加えて、Ｃｒ6+を還元反応によって
Ｃｒ3+にかえる。還元剤としては、澱粉、糖類、アルコ
ール等の有機化合物、あるいはヒドラジン、次亜リン酸
等の無機化合物が使用される。
た白色クロメート処理鋼板について、詳細に説明する。
本発明の処理液構成は以下の理由により決定される。
（イ）の還元クロム酸は、無水クロム酸の水溶液を還元
剤と反応させてＣｒ3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／
３に調整したクロム酸水溶液を使用する。また、クロメ
ート処理液中の還元クロム酸の濃度は、無水クロム酸で
７．５〜１００ｇ／ｌの範囲に規制され、塗布する方
法、条件によって使用濃度は決定される。Ｃｒ6+がＣｒ
3+に部分還元された還元クロム酸は次の方法によって作
成される。すなわち、高濃度の無水クロム酸水溶液に無
機アニオン（例えば、リン酸イオン等）を加え、有機還
元剤、無機還元剤を加えて、Ｃｒ6+を還元反応によって
Ｃｒ3+にかえる。還元剤としては、澱粉、糖類、アルコ
ール等の有機化合物、あるいはヒドラジン、次亜リン酸
等の無機化合物が使用される。
【０００９】Ｃｒ3+／Ｃｒ6+の組成比が３／７未満で
は、可溶性のＣｒ6+が形成されるクロメート皮膜中に多
く含まれるため、皮膜が着色されるとともに、塗装後腐
食環境に晒された場合の塗料密着性、いわゆる二次塗料
密着性及び塗装後耐食性が劣化する。一方、Ｃｒ3+／Ｃ
ｒ6+の組成比が７／３を超える場合には、クロメート処
理浴が経時によりゲル化し易く、耐食性が劣化する。し
たがって、（イ）の還元クロム酸のＣｒ3+／Ｃｒ6+の組
成比は、３／７〜７／３の範囲に規制され、好ましくは
５／５〜６／４の範囲である。
は、可溶性のＣｒ6+が形成されるクロメート皮膜中に多
く含まれるため、皮膜が着色されるとともに、塗装後腐
食環境に晒された場合の塗料密着性、いわゆる二次塗料
密着性及び塗装後耐食性が劣化する。一方、Ｃｒ3+／Ｃ
ｒ6+の組成比が７／３を超える場合には、クロメート処
理浴が経時によりゲル化し易く、耐食性が劣化する。し
たがって、（イ）の還元クロム酸のＣｒ3+／Ｃｒ6+の組
成比は、３／７〜７／３の範囲に規制され、好ましくは
５／５〜６／４の範囲である。
【００１０】また、クロメート処理液中の還元クロム酸
の濃度が７．５ｇ／ｌ未満では、耐食性及び塗装性能を
満足するクロメート皮膜の形成が困難であり、またその
濃度が１００ｇ／ｌを超える場合には、クロメート処理
浴が経時によりゲル化する傾向が増大する。したがっ
て、（イ）の還元クロム酸の濃度は、無水クロム酸換算
で７．５〜１００ｇ／ｌで、好ましくは１０〜６０ｇ／
ｌの範囲である。
の濃度が７．５ｇ／ｌ未満では、耐食性及び塗装性能を
満足するクロメート皮膜の形成が困難であり、またその
濃度が１００ｇ／ｌを超える場合には、クロメート処理
浴が経時によりゲル化する傾向が増大する。したがっ
て、（イ）の還元クロム酸の濃度は、無水クロム酸換算
で７．５〜１００ｇ／ｌで、好ましくは１０〜６０ｇ／
ｌの範囲である。
【００１１】また、本発明のクロメート処理液には、ク
ロメート皮膜の白色度の向上を目的とした（ロ）のリン
酸化合物とクロメート処理液の均一塗布性と耐食性、塗
装性能の向上のために（ハ）のシリカ及び／またはケイ
酸塩のコロイダルシリカが添加される。（ロ）リン酸化
合物としては、リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）、ポリリン酸（Ｈ
2 Ｐ2 Ｏ7 、Ｈ5 Ｐ3 Ｏ10、Ｈ6 Ｐ4 Ｏ13）、及びその
アンモニウム塩、Ａｌ塩、Ｍｇ塩である。これらは単独
又は二種以上複合して使用してもよい。
ロメート皮膜の白色度の向上を目的とした（ロ）のリン
酸化合物とクロメート処理液の均一塗布性と耐食性、塗
装性能の向上のために（ハ）のシリカ及び／またはケイ
酸塩のコロイダルシリカが添加される。（ロ）リン酸化
合物としては、リン酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）、ポリリン酸（Ｈ
2 Ｐ2 Ｏ7 、Ｈ5 Ｐ3 Ｏ10、Ｈ6 Ｐ4 Ｏ13）、及びその
アンモニウム塩、Ａｌ塩、Ｍｇ塩である。これらは単独
又は二種以上複合して使用してもよい。
【００１２】（ロ）リン酸化合物の添加量は、（イ）の
還元クロム酸の無水クロム酸換算１に対して０．５〜
３．０の範囲に規制される。（ロ）リン酸化合物の添加
量が（イ）還元クロム酸に対して０．５未満では、白色
系統のクロメート皮膜が生成されにくく、またこの添加
量が還元クロム酸に対して３．０を超える場合には、ク
ロメート皮膜が水に溶解し易くなり、耐食性が劣化す
る。したがって、（ロ）リン酸化合物の添加量は、
（イ）還元クロム酸に対して０．５〜３．０で好ましく
は０．７５〜２．０の範囲である。
還元クロム酸の無水クロム酸換算１に対して０．５〜
３．０の範囲に規制される。（ロ）リン酸化合物の添加
量が（イ）還元クロム酸に対して０．５未満では、白色
系統のクロメート皮膜が生成されにくく、またこの添加
量が還元クロム酸に対して３．０を超える場合には、ク
ロメート皮膜が水に溶解し易くなり、耐食性が劣化す
る。したがって、（ロ）リン酸化合物の添加量は、
（イ）還元クロム酸に対して０．５〜３．０で好ましく
は０．７５〜２．０の範囲である。
【００１３】また、（ハ）のシリカ及び／又はケイ酸塩
のコロイダルシリカは、（イ）還元クロム酸の無水クロ
ム酸換算１に対して０．５〜５．０の範囲で添加され
る。（ハ）コロイダルシリカの添加量が（イ）還元クロ
ム酸に対して０．５未満の場合には、均一塗布性が劣化
するために、本発明の目的とする外観性能及び耐食性、
塗装性能の性能確保が困難である。一方、（ハ）コロイ
ダルシリカの添加量が（イ）還元クロム酸に対して５．
０を超える場合には、クロメート皮膜の加工密着性が劣
化するとともに、外観が干渉色を呈し劣化する等の問題
が生じる。したがって、（ハ）コロイダルシリカの添加
量は（イ）還元クロム酸に対して０．５〜５．０で、好
ましくは１．５〜３．５の範囲である。
のコロイダルシリカは、（イ）還元クロム酸の無水クロ
ム酸換算１に対して０．５〜５．０の範囲で添加され
る。（ハ）コロイダルシリカの添加量が（イ）還元クロ
ム酸に対して０．５未満の場合には、均一塗布性が劣化
するために、本発明の目的とする外観性能及び耐食性、
塗装性能の性能確保が困難である。一方、（ハ）コロイ
ダルシリカの添加量が（イ）還元クロム酸に対して５．
０を超える場合には、クロメート皮膜の加工密着性が劣
化するとともに、外観が干渉色を呈し劣化する等の問題
が生じる。したがって、（ハ）コロイダルシリカの添加
量は（イ）還元クロム酸に対して０．５〜５．０で、好
ましくは１．５〜３．５の範囲である。
【００１４】本発明に用いられる（ハ）コロイダルシリ
カは、平均粒径１〜１００ｍμの微粒子コロイドが主と
して用いられるが、目的とする外観に対応して一次もし
くは二次の平均粒度が５００〜３，０００ｍμの比較的
大きな粒径のコロイダルシリカを複合添加して使用して
も構わない。また、本発明においては、目的とする耐食
性に優れた白色系統のクロメート皮膜を形成せしめるた
め、下記に示すホスホン酸又はその塩化合物が１．０〜
２０ｇ／ｌ添加される。ホスホン酸は、次式（Ｉ）〜
（ＩＶ）で示されるものである。
カは、平均粒径１〜１００ｍμの微粒子コロイドが主と
して用いられるが、目的とする外観に対応して一次もし
くは二次の平均粒度が５００〜３，０００ｍμの比較的
大きな粒径のコロイダルシリカを複合添加して使用して
も構わない。また、本発明においては、目的とする耐食
性に優れた白色系統のクロメート皮膜を形成せしめるた
め、下記に示すホスホン酸又はその塩化合物が１．０〜
２０ｇ／ｌ添加される。ホスホン酸は、次式（Ｉ）〜
（ＩＶ）で示されるものである。
【００１５】
【化１】
【００１６】
【化２】
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】
【化５】
【００２０】また、これらの水溶性塩から選ばれる一種
又は二種以上の化合物でもよい。上記の中より選定した
ホスホン酸又はその塩化合物を単独もしくは二種以上を
複合してクロメート浴に添加する。ホスホン酸の中で特
にヒドロキシアルキルジホスホン酸とアミノアルキルホ
スホン酸及びその塩化合物が、クロム酸溶液中に溶解し
やすく、工業的規模での溶液作成及び取り扱いが比較的
容易であり、実用上好ましい。
又は二種以上の化合物でもよい。上記の中より選定した
ホスホン酸又はその塩化合物を単独もしくは二種以上を
複合してクロメート浴に添加する。ホスホン酸の中で特
にヒドロキシアルキルジホスホン酸とアミノアルキルホ
スホン酸及びその塩化合物が、クロム酸溶液中に溶解し
やすく、工業的規模での溶液作成及び取り扱いが比較的
容易であり、実用上好ましい。
【００２１】これら（ニ）ホスホン酸の添加量が１．０
ｇ／ｌ未満では、本発明の目的とするホスホン酸の作用
効果、すなわち被処理材表面のエッチング作用による表
面清浄化とそれに伴うクロメート皮膜の均一な形成及び
皮膜中への含有による防食効果が不十分なため、目的と
する優れた耐食性が得られない。また（ニ）ホスホン酸
の添加量が２０ｇ／ｌを超える場合には、その添加効果
が飽和すると共に、クロメート処理浴中においてＣｒ6+
の還元を促進せしめて処理浴の安定性を劣化させるので
好ましくない。したがって（ニ）該ホスホン酸のクロメ
ート処理浴への添加量は１．０〜２０ｇ／ｌ、好ましく
は１．５〜１０ｇ／ｌの範囲に規制される。
ｇ／ｌ未満では、本発明の目的とするホスホン酸の作用
効果、すなわち被処理材表面のエッチング作用による表
面清浄化とそれに伴うクロメート皮膜の均一な形成及び
皮膜中への含有による防食効果が不十分なため、目的と
する優れた耐食性が得られない。また（ニ）ホスホン酸
の添加量が２０ｇ／ｌを超える場合には、その添加効果
が飽和すると共に、クロメート処理浴中においてＣｒ6+
の還元を促進せしめて処理浴の安定性を劣化させるので
好ましくない。したがって（ニ）該ホスホン酸のクロメ
ート処理浴への添加量は１．０〜２０ｇ／ｌ、好ましく
は１．５〜１０ｇ／ｌの範囲に規制される。
【００２２】また、本発明の目的である加熱部にも使用
可能な耐熱性にも優れた潤滑皮膜を得るために、（ホ）
の水溶性もしくは水分散性の潤滑付与剤が１．０〜２０
ｇ／ｌ添加される。クロメート層は良好な耐熱性を有す
るが、潤滑性はない。そこで、クロメート液中に均一分
散する水溶性タイプの潤滑性付与剤が使用される。また
クロメート液は強酸性であることから、液中で凝集や沈
澱を発生しないようにすることが必要である。耐酸性を
有し、かつ水分散性良好な潤滑性付与剤として、表面改
質されたカルナウバワックス、フッ素系樹脂粒子、ポリ
エチレンワックスが優れた潤滑特性を発現することを見
いだした。ここで言う表面改質とは、ＳｉＯ2 、Ａｌ2
Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 等の極薄い膜で表面コーティ
ング（カプセル化）することによって、本来発水性で水
分散しにくい粒子を水分散するようにしたことである。
可能な耐熱性にも優れた潤滑皮膜を得るために、（ホ）
の水溶性もしくは水分散性の潤滑付与剤が１．０〜２０
ｇ／ｌ添加される。クロメート層は良好な耐熱性を有す
るが、潤滑性はない。そこで、クロメート液中に均一分
散する水溶性タイプの潤滑性付与剤が使用される。また
クロメート液は強酸性であることから、液中で凝集や沈
澱を発生しないようにすることが必要である。耐酸性を
有し、かつ水分散性良好な潤滑性付与剤として、表面改
質されたカルナウバワックス、フッ素系樹脂粒子、ポリ
エチレンワックスが優れた潤滑特性を発現することを見
いだした。ここで言う表面改質とは、ＳｉＯ2 、Ａｌ2
Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 等の極薄い膜で表面コーティ
ング（カプセル化）することによって、本来発水性で水
分散しにくい粒子を水分散するようにしたことである。
【００２３】これら（ホ）潤滑性付与剤の添加量が１．
０ｇ／ｌ未満では、充分な潤滑性が得られず、また２０
ｇ／ｌを越えてそれ以上添加しても潤滑性は飽和した状
態であり、更なる向上は望めない。従って（ホ）潤滑性
付与剤の添加量は、１．０〜２０ｇ／ｌ、好ましくは３
〜１５ｇ／ｌの範囲に規制される。
０ｇ／ｌ未満では、充分な潤滑性が得られず、また２０
ｇ／ｌを越えてそれ以上添加しても潤滑性は飽和した状
態であり、更なる向上は望めない。従って（ホ）潤滑性
付与剤の添加量は、１．０〜２０ｇ／ｌ、好ましくは３
〜１５ｇ／ｌの範囲に規制される。
【００２４】更には、塗装密着性、耐食性及び潤滑性を
向上させるものとして、（ヘ）の水溶性もしくは水分散
性の有機高分子化合物が添加される。該有機高分子化合
物としては、カルボキシル基を有するアニオン系のポリ
アクリル酸とその共重合化合物、マレイン酸共重合化合
物、酢酸ビニル共重合化合物が使用される。これら有機
高分子化合物は、主として単独で添加、使用されるが、
二種以上を複合添加しても構わない。
向上させるものとして、（ヘ）の水溶性もしくは水分散
性の有機高分子化合物が添加される。該有機高分子化合
物としては、カルボキシル基を有するアニオン系のポリ
アクリル酸とその共重合化合物、マレイン酸共重合化合
物、酢酸ビニル共重合化合物が使用される。これら有機
高分子化合物は、主として単独で添加、使用されるが、
二種以上を複合添加しても構わない。
【００２５】この有機高分子化合物の添加量は、１．０
〜３０ｇ／ｌの範囲に規制される。この添加量が１．０
ｇ／ｌ未満では、塗装性能や耐食性の向上効果が得られ
ない。また、添加量が３０ｇ／ｌを越える場合には、ク
ロメート処理浴の安定性が劣化するので好ましくない。
従って有機高分子化合物の添加量は１．０〜３０ｇ／ｌ
の範囲、好ましくは２．５〜１５ｇ／ｌの範囲に規制さ
れる。
〜３０ｇ／ｌの範囲に規制される。この添加量が１．０
ｇ／ｌ未満では、塗装性能や耐食性の向上効果が得られ
ない。また、添加量が３０ｇ／ｌを越える場合には、ク
ロメート処理浴の安定性が劣化するので好ましくない。
従って有機高分子化合物の添加量は１．０〜３０ｇ／ｌ
の範囲、好ましくは２．５〜１５ｇ／ｌの範囲に規制さ
れる。
【００２６】本発明においては以上のように構成される
（（イ）還元クロム酸−（ロ）リン酸化合物−（ハ）コ
ロイダルシリカ−（ニ）ホスホン酸又はその塩化合物の
一種以上−（ホ）水溶性又は水分散性の潤滑性付与
剤）、もしくは（（イ）還元クロム酸−（ロ）リン酸化
合物−（ハ）コロイダルシリカ−（ニ）ホスホン酸又は
その塩化合物の一種以上−（ホ）水溶性又は水分散性の
潤滑性付与剤−（ヘ）水溶性もしくは水分散性の有機高
分子化合物）からなるクロメート処理液を被処理材の表
面に塗布し、加熱乾燥させる。塗布及び加熱乾燥方法に
ついては、従来から公知の方法が採用される。なお、本
発明の対象となる被処理材としては、耐熱性を有するア
ルミ又はアルミ系合金めっきである。
（（イ）還元クロム酸−（ロ）リン酸化合物−（ハ）コ
ロイダルシリカ−（ニ）ホスホン酸又はその塩化合物の
一種以上−（ホ）水溶性又は水分散性の潤滑性付与
剤）、もしくは（（イ）還元クロム酸−（ロ）リン酸化
合物−（ハ）コロイダルシリカ−（ニ）ホスホン酸又は
その塩化合物の一種以上−（ホ）水溶性又は水分散性の
潤滑性付与剤−（ヘ）水溶性もしくは水分散性の有機高
分子化合物）からなるクロメート処理液を被処理材の表
面に塗布し、加熱乾燥させる。塗布及び加熱乾燥方法に
ついては、従来から公知の方法が採用される。なお、本
発明の対象となる被処理材としては、耐熱性を有するア
ルミ又はアルミ系合金めっきである。
【００２７】以上のように、本発明では、クロメート処
理液中に添加、含有される（ニ）ホスホン酸又はその塩
化合物のエッチング作用により、被処理材表面における
酸化膜の除去を含めた表面の活性化が促進され、Ｃｒ3+
の含有量が多い不溶性のクロミウムクロメート、白色も
しくは無色の（ロ）リン酸塩、（ハ）シリカ三者の複合
化合物、更に（ホ）水溶性もしくは水分散性のよい潤滑
性付与剤を含有させる、あるいは更に（ヘ）有機高分子
化合物を含有させることで、潤滑性能を有した耐熱性ク
ロメート皮膜が得られる。
理液中に添加、含有される（ニ）ホスホン酸又はその塩
化合物のエッチング作用により、被処理材表面における
酸化膜の除去を含めた表面の活性化が促進され、Ｃｒ3+
の含有量が多い不溶性のクロミウムクロメート、白色も
しくは無色の（ロ）リン酸塩、（ハ）シリカ三者の複合
化合物、更に（ホ）水溶性もしくは水分散性のよい潤滑
性付与剤を含有させる、あるいは更に（ヘ）有機高分子
化合物を含有させることで、潤滑性能を有した耐熱性ク
ロメート皮膜が得られる。
【００２８】
【実施例】本発明の作用効果を明確にするために、いく
つかの実施例及び比較例を挙げて具体的に説明する。本
発明の方法により構成されたクロメート処理液の組成を
実施例として表１に示す。また、比較例として用いたク
ロメート処理液の組成を表２に示す。次に表３に、アル
ミニウムめっき鋼板もしくはアルミ−亜鉛合金めっき鋼
板を試験材として用い、本発明によるクロメート液と比
較クロメート液で処理された該試験材の性能評価結果を
示す。
つかの実施例及び比較例を挙げて具体的に説明する。本
発明の方法により構成されたクロメート処理液の組成を
実施例として表１に示す。また、比較例として用いたク
ロメート処理液の組成を表２に示す。次に表３に、アル
ミニウムめっき鋼板もしくはアルミ−亜鉛合金めっき鋼
板を試験材として用い、本発明によるクロメート液と比
較クロメート液で処理された該試験材の性能評価結果を
示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】なお、クロメート処理に際して、油脂分の
付着している試験材については、１０ｇ／ｌＮａＯＨと
５ｇ／ｌＮａ2 ＣＯ3 を主成分とするアルカリ系脱脂剤
で脱脂後クロメート処理を施した。また、クロメート処
理材の性能評価は、以下の方法に準拠して行った。 耐食性の評価 塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ２３７１）７２時間後の白錆
及び変色発生率（％）（しみ状の変色も含む）を評価
し、次の基準で判定を行った。 ◎：白錆＋変色発生率合計が ０％ 〇：白錆＋変色発生率合計が ≦１．０％ △：白錆＋変色発生率合計が ≦３．０％ ×：白錆＋変色発生率合計が ≧３．０％
付着している試験材については、１０ｇ／ｌＮａＯＨと
５ｇ／ｌＮａ2 ＣＯ3 を主成分とするアルカリ系脱脂剤
で脱脂後クロメート処理を施した。また、クロメート処
理材の性能評価は、以下の方法に準拠して行った。 耐食性の評価 塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ２３７１）７２時間後の白錆
及び変色発生率（％）（しみ状の変色も含む）を評価
し、次の基準で判定を行った。 ◎：白錆＋変色発生率合計が ０％ 〇：白錆＋変色発生率合計が ≦１．０％ △：白錆＋変色発生率合計が ≦３．０％ ×：白錆＋変色発生率合計が ≧３．０％
【００３３】外観性能 目視観察による均一性の評価、ならびに色差計による黄
色度ＹＩ値の測定（ＡＳＴＭ Ｅ３１３）により評価し
た。なお、均一性の評価においては、次の評価基準によ
り外観評価を行った。 ◎：極めて良好 〇：比較的良好 △：やや外観むら発生 ×：著しく外観むら発生
色度ＹＩ値の測定（ＡＳＴＭ Ｅ３１３）により評価し
た。なお、均一性の評価においては、次の評価基準によ
り外観評価を行った。 ◎：極めて良好 〇：比較的良好 △：やや外観むら発生 ×：著しく外観むら発生
【００３４】潤滑性の評価 バウデン摩擦測定装置を用いて、摩擦係数の測定を行っ
た。測定は、１０ｍｍφの鋼球を用い、荷重５００ｇ
で、同一箇所を１０回滑らせ行った。また評価は、１０
回の平均値を用い、以下の基準により行った。 ◎：摩擦係数値 ≦０．２ 〇：摩擦係数値 ０．２＜ ≦０．３ △：摩擦係数値 ０．３＜ ≦０．４ ×：摩擦係数値 ＞０．４
た。測定は、１０ｍｍφの鋼球を用い、荷重５００ｇ
で、同一箇所を１０回滑らせ行った。また評価は、１０
回の平均値を用い、以下の基準により行った。 ◎：摩擦係数値 ≦０．２ 〇：摩擦係数値 ０．２＜ ≦０．３ △：摩擦係数値 ０．３＜ ≦０．４ ×：摩擦係数値 ＞０．４
【００３５】耐熱性 処理後の鋼板を、３００℃炉温の乾燥炉で１００時間保
持した後、鋼板表面の着色状況を目視観察し、下記の基
準で評価した。 ◎：全く変化なし 〇：光線の具合で若干青く見えるが、問題ないレベル △：やや茶褐色を呈する ×：茶褐色に変色 これらの結果から、本発明の方法によるクロメート処理
材は、比較材に比べて、耐食性、処理外観、耐熱性に優
れる。
持した後、鋼板表面の着色状況を目視観察し、下記の基
準で評価した。 ◎：全く変化なし 〇：光線の具合で若干青く見えるが、問題ないレベル △：やや茶褐色を呈する ×：茶褐色に変色 これらの結果から、本発明の方法によるクロメート処理
材は、比較材に比べて、耐食性、処理外観、耐熱性に優
れる。
【００３６】
【発明の効果】本発明のクロメート処理液により、アル
ミニウムめっき及びアルミ−亜鉛合金めっき鋼板に対し
て処理外観に優れ、潤滑性と耐熱性、耐食性を有するク
ロメート処理が可能である。
ミニウムめっき及びアルミ−亜鉛合金めっき鋼板に対し
て処理外観に優れ、潤滑性と耐熱性、耐食性を有するク
ロメート処理が可能である。
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウムめっき鋼板もしくはアルミ
−亜鉛合金めっき鋼板のめっき層上に、（イ）Ｃｒ3+／
Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／３の還元クロム酸を無水
クロム酸換算で７．５〜１００ｇ／ｌと、（ロ）該還元
クロム酸の無水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜
３．０のリン酸化合物と、（ハ）該還元クロム酸の無水
クロム酸換算に対して重量比で０．５〜５．０のシリカ
及び／又はケイ酸塩のコロイダルシリカと、及び（ニ）
ホスホン酸又はホスホン酸塩化合物１．０〜２０ｇ／ｌ
と、及び（ホ）水溶性もしくは水分散性の潤滑性付与剤
１．０〜２０ｇ／ｌとを含有するクロメート処理皮膜を
施した耐食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼
板。 - 【請求項２】 アルミニウムめっき鋼板もしくはアルミ
−亜鉛合金めっき鋼板のめっき層上に、（イ）Ｃｒ3+／
Ｃｒ6+の組成比が３／７〜７／３の還元クロム酸を無水
クロム酸換算で７．５〜１００ｇ／ｌと（ロ）該還元ク
ロム酸の無水クロム酸換算に対して重量比で０．５〜
３．０のリン酸化合物と、（ハ）該還元クロム酸の無水
クロム酸換算に対して重量比で０．５〜５．０のシリカ
及び／又はケイ酸塩のコロイダルシリカと、及び（ニ）
ホスホン酸又はホスホン酸塩化合物１．０〜２０ｇ／ｌ
と、及び（ホ）水溶性もしくは水分散性の潤滑性付与剤
１．０〜２０ｇ／ｌと、及び（ヘ）水溶性もしくは水分
散性の有機高分子化合物１．０〜３０ｇ／ｌとを含有す
るクロメート処理皮膜を施した耐食性及び耐熱性に優れ
た白色クロメート処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14276495A JPH08337884A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 耐食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14276495A JPH08337884A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 耐食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08337884A true JPH08337884A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15323047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14276495A Withdrawn JPH08337884A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 耐食性及び耐熱性に優れた白色クロメート処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08337884A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001508499A (ja) * | 1996-12-28 | 2001-06-26 | メタルゲゼルシャフト・アクチエンゲゼルシャフト | 金属表面の処理方法 |
| US20180044797A1 (en) * | 2016-08-15 | 2018-02-15 | Hiroshima University | Repair agent and repair method for plated base, as well as plated base |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14276495A patent/JPH08337884A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001508499A (ja) * | 1996-12-28 | 2001-06-26 | メタルゲゼルシャフト・アクチエンゲゼルシャフト | 金属表面の処理方法 |
| US20180044797A1 (en) * | 2016-08-15 | 2018-02-15 | Hiroshima University | Repair agent and repair method for plated base, as well as plated base |
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