JPH1088366A - 耐黒変性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

耐黒変性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法

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JPH1088366A
JPH1088366A JP24186696A JP24186696A JPH1088366A JP H1088366 A JPH1088366 A JP H1088366A JP 24186696 A JP24186696 A JP 24186696A JP 24186696 A JP24186696 A JP 24186696A JP H1088366 A JPH1088366 A JP H1088366A
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JP
Japan
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steel sheet
acid
resistance
chromate
galvanized steel
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JP24186696A
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Katsuhei Kikuchi
池 勝 平 菊
Kazuo Mochizuki
月 一 雄 望
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】亜鉛または亜鉛合金めっき鋼材の特に耐黒変性
に優れ、さらに外観、耐指紋性、耐食性、耐黒変性、耐
Cr溶出性、塗装密着性などの性能を同時に満足できる
クロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法を提供す
る。 【解決手段】鋼板に亜鉛系めっきした後、くえん酸1〜
100g/l含み、pH2.0〜5.0の水溶液で洗浄
し、対総Cr重量比(SiO2 /T.Cr)で1〜6の
液相シリカおよび総Cr比(H3 PO4 /T.Cr)
0.3〜2のりん酸およびCr3+/T.Crが30〜6
0%のクロム酸化合物を有するクロメート処理液を塗布
し、80〜200℃で焼付け、Cr付着量が金属Crと
して10〜100mg/m2 とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は亜鉛または亜鉛合金
めっき鋼材の特に耐黒変性に優れ、さらに外観、耐指紋
性、耐食性、耐Cr溶出性、塗装密着性などの性能を同
時に満足できるクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼材および亜鉛または亜鉛合金め
っき鋼材の防錆処理として種々のクロメート処理方法が
実用化され、使用されてきている。それらの中でも特に
高耐食性を得る処理としては、クロメート処理液中にシ
リカゾルや3価のクロムイオンを添加する方法が公知で
あった(例えば、特公昭42−14050号、特公昭5
2−2851号公報参照)。また、これらをさらに改良
し密着性と耐食性を向上させるものとして、例えば、特
公昭61−58552号公報に開示されている。また、
塗装用途に関して特開昭62−222839号や特公平
3−66393号等が開示されている。
【0003】近年、クロメート処理鋼板は家電・家具・
自動車部品等にそのまま塗装されず、裸のままで使用さ
れるケースが増大している。従来法で製造されたクロメ
ート処理鋼材はクロメート特有の黄色味(b値が大)が
強く、外観の秀麗性を重視する需要家からは不評であっ
た。また、プレス等の後に実施されるアルカリ脱脂の際
にクロムが溶出(Cr固定率が小さい場合)し、脱脂槽
中に蓄積するので排水時には環境対策が必要になるなど
の問題が生じる。このような問題を解決するために、特
開平3−68783号が出願された。しかし、性能を満
足させるためには150℃以上の高温焼付が必要で工業
生産のコスト面で不利であった。
【0004】また、亜鉛めっき後にめっき表面を水洗す
るが、条件により表面に亜鉛水酸化物が形成されたりす
る。また、めっき後すぐにクロメート処理できない場合
には、酸化等により表面活性が失われたりする。このよ
うな場合、クロメート処理条件によっては黒変が生じ、
外観不良品が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決して、亜鉛または亜鉛合金めっき鋼材の特に耐黒変
性に優れ、さらに外観、耐指紋性、耐食性、耐黒変性、
耐Cr溶出性、塗装密着性などの性能を同時に満足でき
るクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法を提供す
ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の欠点を改善すべく研究を進めた結果、黒変外観を
解決するためには、できるだけ亜鉛または亜鉛合金めっ
き表面をフレッシュに保つ必要がある。従って、めっき
後の表面はめっき液が高濃度になっており、急激な水洗
により亜鉛水酸化物が形成されるので、酸および錯体形
成剤を添加する必要がある。表面に酸化物が形成された
場合も同様である。
【0007】さらに、耐食性を確保するためにはシリカ
ゾルの添加が不可欠であり、塗装性には粒子状気相シリ
カの添加が不可欠であることがわかった。それぞれの単
独の使用では耐食性能および塗装性能の両方の確保が困
難であり、両者を使用して初めて耐食性能および塗装性
能の両方を確保できることを見出した。しかし、片面で
耐食性、もう一方の面で塗装性を確保することにより実
現できることがわかった。
【0008】すなわち、本発明は、鋼板に亜鉛系めっき
した後、酸および錯化剤を添加した水溶液で、該亜鉛系
めっき鋼板を洗浄することを特徴とするクロメート処理
用亜鉛系めっき鋼板の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、鋼板に亜鉛系めっきした後、酸および
錯化剤を添加した水溶液で、該亜鉛系めっき鋼板を洗浄
した後、クロメート処理することを特徴とする耐黒変性
に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法を
提供するものである。ここで、酸および錯化剤がくえん
酸であるのが好ましい。
【0009】さらに、本発明は、鋼板に亜鉛系めっきし
た後、くえん酸1〜100g/l含み、pH2.0〜
5.0の水溶液で洗浄し、対総Cr重量比(SiO2
T.Cr)で1〜6の液相シリカおよび総Cr比(H3
PO4 /T.Cr)0.3〜2のりん酸およびCr3+
T.Crが30〜60%のクロム酸化合物を有するクロ
メート処理液を塗布し、80〜200℃で焼付け、Cr
付着量が金属Crとして10〜100mg/m2 とする
ことを特徴とする耐黒変性に優れたクロメート処理亜鉛
系めっき鋼板の製造方法を提供するものである。
【0010】本発明では、耐食性を向上させるためには
液相シリカの添加が必要である。また液相シリカの添加
は加工度の厳しい部位には塗装密着性不適であるが、軽
加工部の塗装密着性には十分使用できる。
【0011】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。本発明
は耐黒変性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法を提供
するもので、そのために亜鉛めっき鋼板を酸および錯化
剤を含有する水溶液で洗浄する。
【0012】耐黒変性を解決するためには、亜鉛または
亜鉛系合金めっき鋼板表面の亜鉛水酸化物の形成の抑制
または除去が必要で、酸および錯体形成剤を添加した水
溶液で亜鉛または亜鉛系合金めっき表面を洗浄する。錯
化剤は安価な材料としてくえん酸が好ましいが、しゅう
酸、酒石酸、アスコルビン酸、EDTAなどの有機錯化
剤等でも有効である。また、くえん酸の添加量は1g/
l未満では洗浄の効果が少なく、100g/l以上では
外観が悪くなりドラッグアウトのため経済的ではない。
特にくえん酸の添加量は1〜50g/lが好ましい。ま
た、この水溶液はpH2.0未満ではめっきそのものを
溶解して効率が悪く、5超では洗浄に効果がない。錯化
剤添加後のpH調整には塩酸、硫酸などの酸を用いて行
ってもよい。また、酸および錯体形成剤を添加した水溶
液によるZn系めっき表面の洗浄は、クロメート等の後
処理の直前が好ましいが、めっき直後でも水酸化物形成
抑制の効果がある。
【0013】さらに、高耐食性、高耐黒変性を得るため
にはクロメート処理を施すことが好ましい。クロメート
処理は単にクロメート被膜をクロム酸などを含む液から
形成してもよいが、最も好ましくは液相シリカおよびり
ん酸を含むクロメート処理液にて行なう。
【0014】クロメート処理液はメタノールなどの有機
還元剤でCr還元率(Cr3+/T.Cr)を予め30〜
60%、さらに好ましくは35〜50%の範囲内に還元
されているものを用いることが好ましい。この範囲はク
ロム酸のイオン種が電気的平衡により安定に存在しやす
くなっているのである。30%未満では黄色外観となっ
て不良であり、60%を越えるとクロメート処理液がゲ
ル化して不安定となり工業生産には不適である。焼付温
度は80〜200℃の範囲で行うことが好ましい。80
℃未満ではクロメート皮膜の乾燥が不十分であり、20
0℃を越えると乾燥オーブン長が必要でコスト高になる
ので好ましくない。
【0015】総クロム付着量は金属Cr換算で10〜1
00mg/m2 範囲であることが好ましい。これらの範
囲より少ないと裸耐食性を十分に確保できなく、多すぎ
ると過量となりコストアップになり、また良好な外観が
得られなくなるためである。
【0016】クロメート処理液に液相シリカを添加する
場合は水ガラスを出発原料にしたものでコロイダルシリ
カ等の名称で市販されているものを使用することが好ま
しい。粒径については特に限定しないが、クロメート処
理液中でのコロイドの安定性が良好であり、凝集沈殿し
ないものを選定する必要がある。また、添加量はSiO
2 /T.Cr=1〜6の範囲が好適である。添加なしの
場合は耐食性および耐指紋性が悪い。また、7以上では
外観を保つために焼付温度を200℃を越えて焼き付け
る必要があり、コストアップになるので経済的でない。
【0017】外観を白色に保つためにはクロメート処理
液にりん酸の添加が好ましい。りん酸添加量はH3 PO
4 /T.Crは0.2〜2.5でもよいが、0.3〜2
の範囲が好適である。0.2未満では白色化にほとんど
効果がなく、2.5を越えると耐食性が劣化するばかり
でなく耐黒変性が悪化するので好ましくない。
【0018】本発明の対象とする鋼材は、溶融めっき、
電気めっき、あるいは蒸着めっき等のめっき手段により
限定されず、亜鉛またはZn−Ni,Zn−Fe,Zn
−Al,Zn−Crなどの2元合金、さらにはZn−N
i−Co,Zn−Al−Crなどの多元合金などを広く
含む亜鉛系合金めっきを施した鋼材である。
【0019】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 (実施例1)冷延鋼板に下記条件で電気亜鉛めっきし
た。 めっき条件 ZnCl2 ・6H2 O 200g/l KCl 300g/l pH 4.5 温度50℃ 電流密度60A/dm2 付着量20g/m2 めっき後の鋼板を積み重ねビニール袋で2重に梱包し、
50kgfの荷重をかけて締め付け、温度60℃、湿度
90%の恒温恒湿試験機に24時間保管した後、塩酸で
pH調整したくえん酸添加有無の洗浄を行い、クロメー
ト処理を行なった。上記電気めっきの片面にCr付着
量、Cr還元率(Cr3+/T.Cr)液相シリカ量(ス
ノーテックスO 粒径10〜20nm:日産化学製)、
りん酸添加量、Cr還元率、焼付温度を変えた場合の本
発明例を表1および表2に、比較例を表3に示した。
【0020】得られた各試料の評価は以下のようにして
行なった。 (外観) 色むらや黄色外観を目視で判定した。 ◎:全くむらなし ○:若干むらがあるが、目立たない程度 △:むらが目立ち無視できない程度 ×:明らかなむらがある
【0021】(耐指紋性)白色ワセリン塗布前後のΔE
で評価した。 ◎:ΔE<1.0 ○:ΔE=1.0〜3.0 △:ΔE=3.1〜5.0 ×:ΔE>5.1
【0022】(Cr溶出性)アルカリ脱脂前後のCr固
定率(%)で評価した。 固定率(%)=脱脂後の残存Cr量×100/全Cr量 ◎:固定率(%)>95.0 ○:固定率(%)=80.1〜95.0 △:固定率(%)=60.1〜80.0 ×:固定率(%)<60.0
【0023】(耐食性)裸耐食性で評価した。試験方法
は次の通りである。SST促進試験(JISZ 237
1に準じる)で5%白錆発生率時間で評価した。 ◎:250時間超 ○:150〜250時間 △:75〜150時間 ×:75時間未満
【0024】(耐黒変性)湿度90%、温度60℃の湿
潤状態で14日保存して、試験前後のΔLで評価した。 ◎:ΔL<1.0 ○:ΔL=1.0〜3.0 △:ΔL=3.1〜5.0 ×:ΔL>5.0
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【発明の効果】以上より、本発明により外観、耐指紋
性、Cr溶出性、耐食性、耐黒変性、液安定性に優れた
クロメート処理亜鉛系めっき鋼材が得られ、産業上の使
用に有効であることが明らかである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板に亜鉛系めっきした後、酸および錯化
    剤を添加した水溶液で、該亜鉛系めっき鋼板を洗浄する
    ことを特徴とするクロメート処理用亜鉛系めっき鋼板の
    製造方法。
  2. 【請求項2】鋼板に亜鉛系めっきした後、酸および錯化
    剤を添加した水溶液で、該亜鉛系めっき鋼板を洗浄した
    後、クロメート処理することを特徴とする耐黒変性に優
    れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
  3. 【請求項3】酸および錯化剤がくえん酸であることを特
    徴とする請求項1または2に記載の耐黒変性に優れたク
    ロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
  4. 【請求項4】鋼板に亜鉛系めっきした後、くえん酸1〜
    100g/l含み、pH2.0〜5.0の水溶液で洗浄
    し、対総Cr重量比(SiO2 /T.Cr)で1〜6の
    液相シリカおよび総Cr比(H3 PO4 /T.Cr)
    0.3〜2のりん酸およびCr 3+/T.Crが30〜6
    0%のクロム酸化合物を有するクロメート処理液を塗布
    し、80〜200℃で焼付け、Cr付着量が金属Crと
    して10〜100mg/m2 とすることを特徴とする耐
    黒変性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造
    方法。
JP24186696A 1996-09-12 1996-09-12 耐黒変性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法 Withdrawn JPH1088366A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290465A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nippon Steel Corp 耐食性、耐指紋性、溶接性に優れた白色クロメート処理方法及び白色クロメート処理鋼板
WO2015083325A1 (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 日新製鋼株式会社 溶融Zn合金めっき鋼板

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