JPH09316657A - Zn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理液 - Google Patents

Zn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理液

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JPH09316657A
JPH09316657A JP8127971A JP12797196A JPH09316657A JP H09316657 A JPH09316657 A JP H09316657A JP 8127971 A JP8127971 A JP 8127971A JP 12797196 A JP12797196 A JP 12797196A JP H09316657 A JPH09316657 A JP H09316657A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Zn−Ni合金めっきに耐食性のある黒色ク
ロメート皮膜を化成させることができる黒色クロメート
処理液であって、銀を使用しなくても優れた黒色クロメ
ート皮膜を得ることができる黒色クロメート処理液を提
供すること。 【解決手段】 6価クロム 1〜100g/l、塩素根及
び/又は硫酸根 1〜100g/l、硝酸根 1〜100
g/l及び鉄、ニッケル、コバルト及び銅から選ばれる少
なくとも一種の金属1〜100g/lを含有するZn−N
i合金めっき用黒色クロメート処理液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Zn−Ni合金め
っき上に黒色外観の耐食性のあるクロメート皮膜を化成
せしめるために用いるクロメート処理液及び黒色クロメ
ート皮膜形成方法に関するものである。
【従来の技術】亜鉛めっきの耐食性を向上させるのを目
的として、Zn−Ni合金めっきが開発され、それにと
もなって種々の黒色クロメートが提案されている。例え
ば、特開平07−166367号公報、特開平04−5
6782号公報及び特公平07−30456号公報に
は、銀を含有するZnめっき用クロメート液にカルボン
酸を添加した黒色クロメート処理液が開示されている。
しかしながら、これらの処理液では銀を使用して黒色化
するためコストが高く、又銀を使用するために高温高湿
下、又は光源(特に紫外線)下では変色が生じやすい等
の欠点がある。また、特公平1−168875号公報に
は、Ni共析率0.1〜6重量%のZn−Ni合金めっき
用黒色クロメート処理液であって、銀を使用しない処理
液が開示されている。しかしながら、この黒色クロメー
ト処理液を用いた場合、Ni共析率8〜20重量%のZ
n−Ni合金めっきに対しては黒色クロメートが化成せ
ず、優れた外観及び耐食性を得ることができない。一
方、米国特許第5415702号公報には、Ni共析率
8〜20重量%のZn−Ni合金めっきに、3価クロ
ム、亜リン酸、次亜リン酸等を用いて黒色クロメート皮
膜を形成する方法が開示されているが、形成される皮膜
は薄いスマット状で、耐食性が弱く、オーバーコート等
を2次的施すことが必要である。また特開平4−232
279号公報や特開平4−232280号公報にも、1
0〜15重量%のNi含有するZn−Ni合金めっきを
6価クロム、硝酸根、硫酸根を含有するクロメート液で
黒色化する方法が開示されている。しかしながらこの方
法では確かに黒味がかった外観は得られるものの、黒味
は充分ではなく、薄い不均一な皮膜で耐食性に優れたク
ロメート皮膜を得ることはできない。従って、この場合
にも、オーバーコート等を行ない、耐食性を向上させな
ければならない。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Zn−Ni
合金めっきに耐食性のある黒色クロメート皮膜を化成さ
せることができる黒色クロメート処理液であって、銀を
使用しなくても優れた黒色クロメート皮膜を得ることが
できる黒色クロメート処理液を提供することを目的とす
る。本発明は、又、該黒色クロメート処理液を用いた黒
色クロメート皮膜形成方法を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】本発明は、黒色クロメー
ト処理液に硝酸根及び特定の金属またはその塩を添加す
ると上記課題を解決できるとの知見に基づいてなされた
のである。すなわち、本発明は、6価クロム 1〜10
0g/l、塩素根及び/又は硫酸根1〜100g/l、硝酸
根 1〜100g/l及び鉄、ニッケル、コバルト及び銅
から選ばれる少なくとも一種の金属1〜100g/lを含
有することを特徴とするZn−Ni合金めっき用黒色ク
ロメート処理液を提供する。本発明は、又、8〜20重
量%のNiを含有するZn−Ni合金めっき皮膜を上記
クロメート処理液に接触させることを特徴とするZn−
Ni合金めっき上に黒色クロメート皮膜を形成させる方
法を提供する。
【0003】
【発明の実施の形態】本発明で用いる6価クロム源とな
る化合物としては、クロム酸又はその塩、重クロム酸又
はその塩の一種類又は二種類以上の混合物があげられ
る。6価クロムの黒色クロメート処理液中の量は1〜1
00g/lであり、好ましくは10〜50g/lである。本
発明で用いる塩素根又は硫酸根を提供する化合物として
は、塩酸、硫酸またはその塩(例えば、ナトリウム、カ
リウム、アンモニウム等)の一種類又は二種類以上の混
合物があげられる。塩素根及び/又は硫酸根の6価クロ
ムの黒色クロメート処理液中の量は1〜100g/lであ
り、好ましくは10〜100g/lである。本発明で用い
る硝酸根を提供する化合物としては、硝酸又はその塩、
(例えば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等)の一種又は
二種以上の混合物があげられる。本発明では、硝酸根の
量は1〜100g/lであり、好ましくは5〜50g/lで
ある。
【0004】本発明で用いる鉄、ニッケル、コバルト及
び銅を提供する化合物としては、これらの金属自体又は
その塩があげられる。ここで、該塩としては、塩化鉄
(II)又は(III)、硫酸鉄(II)又は(III)、硝酸鉄
(II)又は(III)、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸
ニッケル、塩化コバルト、硫酸コバルト、硝酸コバル
ト、塩化銅(I)又は(II)、硫酸銅、硝酸銅等があげ
られる。これらは、黒色クロメート処理液中、1〜10
0g/lであり、好ましくは5〜50g/lである。本発明
の黒色クロメート処理液は、上記成分を必須とし、残部
が水である。そのpHは、0.5〜2.5であるのが好まし
く、より好ましくは0.5〜1.5である。本発明の黒色ク
ロメート処理液には、上記成分の他に、カルボン酸、カ
ルボン酸のスルホン化物及びこれらの塩から選ばれる少
なくとも一種を含有するのが好ましい。カルボン酸又は
カルボン酸のスルホン化物としてはギ酸、酢酸、コハク
酸、ジグリコール酸等炭素数2〜4のカルボン酸又は、
スルホ安息香酸、スルホフタル酸、スルホテレフタル
酸、ナフタル酸のスルホン化物等の炭素数7〜15の芳
香族カルボン酸のスルホン化物が挙げられる。又、脂肪
族ジカルボン酸のスルホン化物としては、コハク酸やア
ジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸のスルホン化物が挙げ
られる。又、これらの塩としては、黒色クロメート処理
液で溶解できる限り任意の塩が用いられる。具体的に
は、ナトリウムやアンモニア等があげられる。カルボン
酸、カルボン酸のスルホン化物及びこれらの塩は、黒色
クロメート処理液中、0.5〜100g/l含有するのが好
ましく、より好ましくは5〜50g/lである。
【0005】本発明の黒色クロメート処理液は、任意の
組成のZn−Ni合金めっきに、黒色クロメート皮膜を
形成するのに有益であるが、特に、Ni共析率20重量
%以下の、好ましくは8〜20重量%、より好ましくは
10〜15重量%のZn−Ni合金めっき上に黒色クロ
メート皮膜を容易に化成せしめることができる。従来困
難であった8〜20重量%の合金範囲で、本発明の黒色
クロメート処理液は、クロメート皮膜が化成されやすく
なり、容易に黒色クロメート外観が得られる。黒色クロ
メート処理方法としては、本発明の黒色クロメート処理
液に被処理物(基体)のZn−Ni合金めっき皮膜を接
触させる。例えば、15〜50℃の液温の黒色クロメー
ト処理液に、Zn−Ni合金めっき皮膜を有する基体を
30〜300秒、好ましくは30〜180秒浸漬して、
攪拌又はエアブロー等を行ない、黒色クロメート皮膜を
形成させるのがよい。
【0006】従って、常法により基体にZn−Ni合金
めっき(好ましくはNi共析率8〜20重量%、めっき
厚:2μm以上、好ましくは5〜20μm)を施した
後、上記の方法で黒色クロメート皮膜を形成するのがよ
い。
【発明の効果】本発明によれば、黒色クロメート皮膜を
Zn−Ni合金めっき上に均一に化成させることがで
き、特に実質的に銀イオンを用いることなしに均一な黒
色クロメート皮膜を化成させることができ、耐食性に優
れた黒色皮膜を形成することができる。従って、発明の
黒色クロメート処理液を用いて黒色クロメート皮膜を化
成せしめた物は、自動車、家電、建材部品等に幅広く使
用できる。次に本発明を実施例により説明する。
【0007】
【実施例】
実施例1 鋼板に、Zn−Ni合金めっき(Ni共析率15重量
%)を8μmの厚みに施したものを、下記クロメート処
理液に35℃で90秒間浸漬した。その結果、良好で均
一な黒色クロメート皮膜が形成した。但し、pHはNa
OH水溶液で調整した。 CrO3 12g/l 35%HCl 12g/l FeCl3 ・6H2 O 30g/l 62%HNO3 20g/l 残部 水 pH 0.8
【0008】実施例2 鋼板に、Zn−Ni合金めっき(Ni共析率10重量
%)を5μmのしたものを、下記クロメート処理液に3
5℃で90秒間浸漬した。その結果、良好の均一な黒色
クロメート皮膜が形成した。但し、pHはNaOH水溶
液で調整した。 CrO3 12g/l NaCl 10g/l NiCl2 ・6H2 O 20g/l 62%HNO3 30g/l 残部 水 pH 1.0
【0009】実施例3 鋼板に、Zn−Ni合金めっき(Ni共析率18重量
%)を10μm施したものを、下記クロメート処理液に
35℃で90秒間浸漬した。その結果、良系の均一な黒
色クロメート皮膜が形成した。但し、pHはNaOH水
溶液で調整した。 CrO3 12g/l 35%HCl 8g/l CoCl2 ・6H2 O 25g/l 62%HNO3 15g/l 残部 水 pH 1.3
【0010】実施例4 鋼板に、Zn−Ni合金めっき(Ni共析率15重量
%)を8μmのしたものを、下記クロメート処理液に3
5℃で90秒間浸漬した。その結果、良好の均一な黒色
クロメート皮膜が形成した。但し、pHはNaOH水溶
液で調整した。 CrO3 12g/l NaCl 7g/l CuCl 11g/l 62%HNO3 20g/l 残部 水 pH 1.5
【0011】実施例5 鋼板に、Zn−Ni合金めっき(Ni共析率13重量
%)を10μm施したものを、下記クロメート処理液に
35℃で90秒間浸漬した。その結果、良好な黒色クロ
メート皮膜が形成した。但し、pHはNaOH水溶液で
調整した。 CrO3 12g/l NaCl 7g/l FeCl3 ・6H2 O 20g/l 62%HNO3 25g/l 80%酢酸 25g/l 残部 水 pH 1.2
【0012】実施例6 鋼板に、Zn−Ni合金めっき(Ni共析率15重量
%)を8μmのしたものを、下記クロメート処理液に3
5℃で90秒間浸漬した。その結果、良好黒色クロメー
ト皮膜が形成した。但し、pHはNaOH水溶液で調整
した。 CrO3 12g/l NaCl 7g/l FeCl3 ・6H2 O 20g/l 62%HNO3 25g/l スルホコハク酸 10g/l 残部 水 pH 1.4
【0013】比較例1 鋼板にZnめっきを8μmの厚みで施し、下記組成のZ
nめっき用黒色クロメート処理液を用いて25℃で60
秒間黒色クロメート処理を行なった。 CrO3 20g/l Na2 SO4 10g/l 85%H3 PO4 5g/l AgNO3 0.5g/l 残部 水 pH 0.8
【0014】比較例2 鋼板にZn−Ni合金めっき(Ni共析率6重量%)を
8μmの厚みに施したものを、下記Zn−Ni合金めっ
き用黒色クロメート処理液を用いて25℃で90秒間黒
色クロメート処理を行なった。 CrO3 10g/l Na2 SO4 12g/l コハク酸 10g/l AgNO3 0.5g/l 残部 水 pH 1.4
【0015】比較例3 鋼板にZn−Ni合金めっき(Ni共析率13重量%)
を8μmの厚みに施したものに、特開平4−23227
9号公報の実施例4に基づいて、30℃で60秒間黒色
クロメート処理を行なった。但し、黒色クロメート処理
液の組成は以下の通りである。 CrO3 4g/l 62%HNO3 10g/l 98%H2 SO4 5g/l 残部 pH 1.0
【0016】比較例4 鋼板にZn−Ni合金めっき(Ni共析率13重量%)
を8μmの厚みに施したものに、米国特許第54157
02号公報の実施例1に基づいて、21℃で30秒間黒
色クロメート処理を行なった。このようにして得たクロ
メート皮膜形成品の耐蝕性及び耐高温高湿変色性を次の
方法で評価した。 (1)耐蝕性 耐蝕性をJIS−Z−2371に規定された塩水噴霧試
験で調べた。具体的には、白錆が5%発生した時を白錆
までの時間、赤錆が1点発生した時を赤錆までの時間と
した。
【0017】(1)高温高湿下における色調変化評価 35℃−95%中で72時間放置した後、目視により色
調変化を評価した。 (2)紫外線照射下における色調変化評価 ウルトラヴァイオレット製紫外線ランプを用いて紫外線
を1時間照射した後、目視により色調変化を評価した。 評価基準は以下の通りである。 変化なし ;○ 変化あり ;×
【0018】
【表1】 表−1 めっきの Ni共析率 めっき厚 色 調 塩水噴霧試験 種類 (重量%) (μm) 白錆までの 赤錆までの 時間(Hr) 時間(Hr) 実施例1 Zn−Ni 15 8 均一な 500以上 2000以上 黒色 実施例2 Zn−Ni 10 5 褐色系 500以上 2000以上 均一な黒色 実施例3 Zn−Ni 18 10 褐色系 500以上 2000以上 均一な黒色 実施例4 Zn−Ni 15 8 緑色系 500以上 2000以上 均一な黒色 実施例5 Zn−Ni 13 10 均一な 500以上 2000以上 黒色 実施例6 Zn−Ni 15 8 均一な 500以上 2000以上 黒色 比較例1 Zn 0 8 均一な 144 600 黒色 比較例2 Zn−Ni 6 8 均一な 500以上 2000以上 黒色 比較例3 Zn−Ni 13 8 薄い 24以下 800 灰色皮膜 比較例4 Zn−Ni 13 8 薄い 24以下 800 スマット状皮膜
【0019】
【表2】 表−2 めっきの種類 Ni共析率 膜厚 高温高湿 紫外線照射 (重量%) (μm) 実施例1 Zn−Ni 15 8 ○ ○ 実施例2 Zn−Ni 10 5 ○ ○ 比較例1 Zn 0 8 × ×比較例2 Zn−Ni 6 8 × ×
【手続補正書】
【提出日】平成8年6月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Zn−Ni合金め
っき上に黒色外観の耐食性のあるクロメート皮膜を化成
せしめるために用いるクロメート処理液及び黒色クロメ
ート皮膜形成方法に関するものである。
【従来の技術】亜鉛めっきの耐食性を向上させるのを目
的として、Zn−Ni合金めっきが開発され、それにと
もなって種々の黒色クロメートが提案されている。例え
ば、特開平07−166367号公報、特開平04−5
6782号公報及び特公平07−30456号公報に
は、銀を含有するZnめっき用クロメート液にカルボン
酸を添加した黒色クロメート処理液が開示されている。
しかしながら、これらの処理液では銀を使用して黒色化
するためコストが高く、又銀を使用するために高温高湿
下、又は光源(特に紫外線)下では変色が生じやすい等
の欠点がある。また、特平1−168875号公報に
は、Ni共析率0.1〜6重量%のZn−Ni合金めっ
き用黒色クロメート処理液であって、銀を使用しない処
理液が開示されている。しかしながら、この黒色クロメ
ート処理液を用いた場合、Ni共析率8〜20重量%の
Zn−Ni合金めっきに対しては黒色クロメートが化成
せず、優れた外観及び耐食性を得ることができない。一
方、米国特許第5415702号公報には、Ni共析率
8〜20重量%のZn−Ni合金めっきに、3価クロ
ム、亜リン酸、次亜リン酸等を用いて黒色クロメート皮
膜を形成する方法が開示されているが、形成される皮膜
は薄いスマット状で、耐食性が弱く、オーバーコート等
を2次的施すことが必要である。また特開平4−232
279号公報や特開平4−232280号公報にも、1
0〜15重量%のNi含有するZn−Ni合金めっきを
6価クロム、硝酸根、硫酸根を含有するクロメート液で
黒色化する方法が開示されている。しかしながらこの方
法では確かに黒味がかった外観は得られるものの、黒味
は充分ではなく、薄い不均一な皮膜で耐食性に優れたク
ロメート皮膜を得ることはできない。従って、この場合
にも、オーバーコート等を行ない、耐食性を向上させな
ければならない。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 6価クロム 1〜100g/l、塩素根及
    び/又は硫酸根 1〜100g/l、硝酸根 1〜100
    g/l及び鉄、ニッケル、コバルト及び銅から選ばれる少
    なくとも一種の金属1〜100g/lを含有することを特
    徴とするZn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理
    液。
  2. 【請求項2】 カルボン酸、カルボン酸のスルホン化物
    及びこれらの塩から選ばれる少なくとも一種を含有する
    請求項1記載のクロメート処理液。
  3. 【請求項3】 実質的に銀イオンを含有しない請求項1
    又は2記載のクロメート処理液。
  4. 【請求項4】 8〜20重量%のNiを含有するZn−
    Ni合金めっき皮膜を請求項1〜3のいずれか1項記載
    のクロメート処理液に接触させることを特徴とするZn
    −Ni合金めっき上に黒色クロメート皮膜を形成させる
    方法。
JP12797196A 1996-05-23 1996-05-23 Zn−Ni合金めっき用黒色クロメート処理液 Expired - Fee Related JP3904258B2 (ja)

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