JPH08982B2

JPH08982B2 - 金属のクロメ−ト処理方法

Info

Publication number: JPH08982B2
Application number: JP61041656A
Authority: JP
Inventors: 憲史佐伯; 巖川崎
Original assignee: 日本パ−カライジング株式会社
Priority date: 1986-02-28
Filing date: 1986-02-28
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPS62202083A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は金属の表面に，塗布型クロメート処理を行う
方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば、亜鉛系めっき鋼板のクロメート処理におい
て、塗布型クロメート処理を行ったものは、電解クロメ
ート処理したものや反応型クロメート処理を行ったもの
よりも、皮膜の耐食性が優れているために、好ましい表
面処理鋼板である。

上記の亜鉛めっきをベースとする塗布型クロメート処
理鋼板を用いてプレス成型品を製造するに際しては、必
要に応じクロメート処理鋼板の表面にプレス潤滑用油脂
を塗り、次にプレスにより成型品を造り、次にアルカリ
を用いて潤滑用油脂を除去し（以下アルカリ脱脂と略記
する）、その後で塗料で塗装するのが通例である。しか
しながら塗布型クロメート皮膜はアルカリに可溶性のク
ロム塩を含むので、成型後にアルカリ脱脂する工程でク
ロムが溶出する。従って成型後のアルカリ脱脂に際して
は、脱脂廃液及び排出液の無公害化のための、排水処理
及び排水処理の手段が必要であるが、これらの処理費用
を大幅に低減できる塗布型クロメート処理鋼板の要望が
高まって来ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、塗布型クロメート処理材を使用する際の、
前記の要望に対応することを目的としており、従来の塗
布型クロメート皮膜の優れた耐食性や塗装後の耐食性と
密着性を損うことなく、しかもアルカリ脱脂におけるク
ロム溶出を大幅に低減する、塗布型クロメート処理方法
に関する。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、塗布型クロメート処理液中の（３価クロ
ム）／（６価クロム）の重量比を1/10〜1/1の範囲とす
ること、クロメート処理液の塗布後の乾燥条件とし
て、塗布した金属の温度を50〜250℃となるように行う
こと、及び塗布膜の乾燥後に塗布膜を水洗又湯洗して
乾燥する方法である。本発明者らはこの方法により、該
クロメート皮膜の耐食性、塗装後の耐食性と密着性を、
従来の塗布型クロメート皮膜と比較して同等にし、しか
もアルカリ脱脂におけるクロム溶出を大幅に低減できる
ことを見出して本発明を完成するに到った。本発明の塗
布型クロメート処理方法は、対象金属として亜鉛系めっ
き鋼板のみに止まらず、次の様な金属に対して本発明の
効果が達成される。

a,亜鉛、亜鉛合金、アルミウム、アルミニウム合金、マ
グネシウム合金。

b,亜鉛めっき鋼板。

c,亜鉛と鉄，ニッケル，アルミニウム，コバルト，マン
ガン等の１種または２種以上の合金めっき鋼板。

〔作用〕

本発明者等の知見によると、クロメート皮膜の水に対
する溶解性は、クロメート処理液中の（３価クロム）／
（６価クロム）の重量比に依存している。クロメート処
理液中の６価クロム量に対する３価クロム量が少なくな
ると、クロメート皮膜の水に対する溶解性は高くなる。
クロメート処理液中の６価クロム量に対する３価クロム
量が多くなると、クロメート皮膜の水に対する溶解性は
少なくなるが、クロメート処理液のゲル化がおこり、処
理液の安定性が悪くなる。またクロメート皮膜の耐食性
も低下してくる。これらの点を考慮しクロメート処理液
としては、重量比で（３価クロム）／（６価クロム）が
1/10〜1/1の範囲が適当である。３価クロムイオンとし
ては、３価クロムの炭酸化合物、或は６価クロムイオン
とアルコール類、でんぷん類、タンニン酸などの有機物
との反応生成物を処理液に加える。クロメート処理液と
しては、クロム酸を主成分とし、（３価クロム）／（６
価クロム）が重量比で1/10〜1/1の範囲の塗布型クロメ
ート処理液が好ましい。又リン酸、硫酸、弗素化合物な
どの無機酸や、コロイダルシリカなどのシリカ化合物
や、Zn、Ni、Coなどの金属を添加することにより、その
後の耐食性及び塗料密着性の向上の効果が期待できる。

金属表面へのクロメート処理液の塗布量は、クロム量で
５〜150mg/m²好ましくは10〜100mg/m²である。5mg/m²未
満では皮膜のクロム量が少ないために耐食性が低下し、
又150mg/m²を超えると塗料密着性が低下し、充分な性能
の皮膜を得ることが出来ない。

本発明においては、クロメート処理液を塗布した金属板
は、板の温度が50〜250℃の範囲で乾燥することを要件
としている。50℃未満では乾燥時間がかかり又クロメー
ト皮膜からのクロム溶出が多く耐食性も悪くなる。250
℃を超えるとクロメート皮膜からの脱水でクラックが発
生し耐食性及び塗料密着性が低下する。シリカ化合物を
含有しないクロメート皮膜は50〜150℃、シリカ化合物
を含有するクロメート皮膜は50〜250℃が適当である
が、操業コスト面から低温の方が有利である。

上記の方法で得られたクロメート皮膜には、しかしア
ルカリ脱脂に際して溶解性の部分がわずかに残存してい
る。本発明では乾燥直後又は冷却後に水洗または湯洗す
る。通常は更に水を飛ばす程度の乾燥を水洗、湯洗後に
行なうが、この水洗または湯洗によってアルカリ脱脂に
際してクロム溶出のない不溶性のクロメート皮膜がえら
れる。また必要に応じてその後、通常行われている防食
性樹脂化合物やシリカゾル等による後処理を行う。更に
本発明は反応型クロメート処理を行った金属の後処理と
して実施することも出来る。本発明は、亜鉛系、アルミ
ニウム系及びマグネシウム系金属、合金や亜鉛めっき鋼
板、亜鉛合金めっき鋼板等に効果的に適用できるが、上
記以外の金属表面、例えばカドミウムめっき鋼板やスズ
めっき鋼板等の金属表面に対してもまた効果的に適用で
きるものである。

〔実施例〕

（１）電気Zn−Ni合金めっき鋼板にクロメート処理を
行った。処理工程は、アルカリ洗浄（クロメート処理す
る鋼板のクロメート処理前の洗浄をいう。以下アルカリ
洗浄と略記する）→水洗→ロール絞り→常温クロメート
塗布液のロールコート→乾燥の工程で、クロム付着量は
100mg/m²とした。使用したクロメート塗布液の組成は第
１表の通りである。

なお、乾燥は板温度で、25,50,100,150,200,250,300
℃の各温度で行い乾燥温度の効果を比較し、又乾燥直後
５〜10秒間のスプレー水洗を行った場合と、水洗を行わ
なかった場合を比較した。上記の方法で生成したクロメ
ート皮膜の性能を第１図に示した。第１図で、白錆発生
率（％）とは、JIS-Z-2371によるソルトスプレーテスト
（以下SSTと略記する）500時間の結果である。第１図か
ら明らかなように、クロメート塗布後、板の温度を50〜
250℃にして乾燥すると、乾燥した後水洗しても、水洗
しないものと概ね同等の優れた耐食性（耐白錆性）を示
した。

（２）電気亜鉛めっき鋼板に塗布型クロメート処理を
行った。

処理工程は、アルカリ洗浄→水洗→ロール絞り→常温ク
ロメート処理液のロールコート→乾燥でクロメート処理
液や、乾燥板温度や、乾燥後の水洗の有無がクロメート
皮膜の性能に及ぼす影響を比較し調査した。クロメート
塗布液の組成は第２表の通りである。

なお、クロメート処理液塗布後の乾燥温度は、50,100,1
50,200,250,300℃で比較し、又乾燥直後の５〜10秒間の
スプレー水洗を行った場合と水洗なしを比較した。得ら
れたクロメート皮膜の性能を比較して第３表に示した。

第３表で、裸皮膜の耐食性とは、SSTを100時間及び200
時間行った結果である。

塗膜密着性は、クロメート処理した板に、メラミンアル
キッド系塗料を厚さ25μ塗装し、塗膜に1mm角のゴバン
目疵を100個つけてセロテープを貼った試験片について
行った塗膜密着性の試験で、ゴバン目エリクセンとは、
エリクセン試験機で上記試験片を5mm押出した後セロテ
ープを剥離した場合を、エリクセンとは押出量が7mmで
セロテープを剥離した場合を、又衝撃とは直径1/2イン
チ、重量500gのポンチを50cm離れた高さから落下させた
後セロテープを剥離した場合を示すもので、第３表枠内
の数は、剥離したゴバン目の数を下記の評点で表示した
ものである。即ち 5:ゴバン目の剥離が全くなかった。

4:ゴバン目の剥離数が10％以内であった。

3:ゴバン目の剥離数が11〜30％であった。

2:ゴバン目の剥離数が31〜50％であった。

1:ゴバン目の剥離数が51％以上であった。

又第３表で塗板耐食性とは、SST144時間後、クロスカッ
ト部をテープ剥離、片側最大フクレ巾を測定した。

又第３表でアルカリ脱脂ありとは、前記の各工程で製
造した板を、更にパーコクリーナーN364S（日本パーカ
ライジング（株）製のシリケート系アルカリ脱脂剤）、
20g/l,60℃の水溶液を２分間スプレーし、水洗乾燥した
もので、アルカリ脱脂なしとは、この処理を行わなかっ
たものである。

第３表にみられる如く、本発明の方法による実施例a,b,
は比較例，，に比べて、耐食性及び塗装後の耐食
性や塗膜密着性は概ね同等であるが、クロム溶出率は極
めて小さい。尚クロム溶出率は、｛（Ａ−Ｂ）/A｝×10
0,但しＡはアルカリ脱脂前のクロム付着量（mg/m²）,B
はアルカリ脱脂後のクロム付着量（mg/m²）である。

（３）溶融亜鉛めっき鋼板に塗布型クロメート処理を
行った。

処理工程は、アルカリ洗浄→水洗→ロール絞り→常温ク
ロメート処理液のロールコート→乾燥でクロメート処理
液や、乾燥板温度や、乾燥後の水洗の有無がクロメート
皮膜の性能に及ぼす影響を比較し調査した。

クロメート塗布液の組成は第４表に示した。

なお、試験方法や、判定基準は実施例（２）に準じて行
ったが、その結果を比較して第５表に示した。第５表に
みられる如く、本発明の方法によるd,e,はクロメート皮
膜や塗装後の性能は比較例と概ね同等であるが、アルカ
リ脱脂に際してクロム溶出率が極めて小さい。

（４）アルミ鋼板（A5052）に塗布型クロメート処理
を行った。

処理工程は、アルカリ洗浄→水洗→ロール絞り→常温ク
ロメート処理液のロールコート→乾燥で乾燥板温度や、
乾燥後の水洗の有無がクロメート皮膜の性能に及ぼす影
響を比較し調査した。

クロメート塗布液の組成は第６表に示した。

なお、試験方法や判定基準は実施例（２）に準じて行っ
たが、その結果を比較して第７表に示した。第７表にみ
られる如く、本発明の方法によるｇは、クロメート皮膜
や、塗装後の性能は比較例と概ね同等であるが、アルカ
リ脱脂に際してクロム溶出率が極めて小さい。

〔発明の効果〕

本発明の方法で形成されたクロメート皮膜は、従来の
方法によって形成されたクロメート皮膜と概ね同等の性
能を有するが、アルカリ脱脂に際して不溶性の皮膜であ
り、従って本発明のクロメート処理方法で製造したもの
は、その使用に際してクロム溶出による公害を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電気Zn-Ni合金めっき鋼板に塗布型クロメー
ト処理を行った際の、処理方法と皮膜の耐食性を示す図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】川下の工程においてアルカリ脱脂する際に
クロムの溶出が少ない金属のクロメート処理方法におい
て、金属の表面に、重量比で（３価クロム）／（６価ク
ロム）が1/10〜1/1の範囲のクロメート処理液を塗布し
て、該金属の温度を50〜250℃とする条件で乾燥したの
ち、水洗または湯洗して該金属表面にクロメート皮膜を
形成させることを特徴とする金属のクロメート処理方
法。
【請求項２】金属が、亜鉛、亜鉛合金、アルミニウム、
アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛めっき鋼
板、または亜鉛と鉄、ニッケル、アルミニウム、コバル
ト、マンガン等の１種または２種以上の合金めっき鋼板
である特許請求の範囲第（１）項記載の金属のクロメー
ト処理方法