JPS5853070B2 - 亜鉛または亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法 - Google Patents
亜鉛または亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法Info
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- JPS5853070B2 JPS5853070B2 JP14399480A JP14399480A JPS5853070B2 JP S5853070 B2 JPS5853070 B2 JP S5853070B2 JP 14399480 A JP14399480 A JP 14399480A JP 14399480 A JP14399480 A JP 14399480A JP S5853070 B2 JPS5853070 B2 JP S5853070B2
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- Japan
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- chromate treatment
- corrosion resistance
- treatment
- chromate
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C22/00—Chemical 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
- C23C22/05—Chemical 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
- C23C22/06—Chemical 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
- C23C22/34—Chemical 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 containing fluorides or complex fluorides
- C23C22/37—Chemical 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 containing fluorides or complex fluorides containing also hexavalent chromium compounds
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板に優れた耐食性
ならびに塗装性を与えるクロメート処理法に関するもの
である。
ならびに塗装性を与えるクロメート処理法に関するもの
である。
亜鉛法たは亜鉛合金めっき鋼板は、その11では白さび
や黄さびを発生し易いための一次防錆を目的にクロメー
ト処理が施されている。
や黄さびを発生し易いための一次防錆を目的にクロメー
ト処理が施されている。
亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板にクロメート処理する場
合の処理液組成ならびに処理方法については、従来から
数多く提案されてはいるが、従来の処理液で通常の一次
防錆に必要とする厚みのクロメート処理を施しても強固
で緻密なりロメート皮膜がめつき表面に形成されにくい
ため十分な耐食性を示すものが得られなかった。
合の処理液組成ならびに処理方法については、従来から
数多く提案されてはいるが、従来の処理液で通常の一次
防錆に必要とする厚みのクロメート処理を施しても強固
で緻密なりロメート皮膜がめつき表面に形成されにくい
ため十分な耐食性を示すものが得られなかった。
そこで、耐食性を向上させるために厚クロメート処理を
施すことになるが、この場合着色皮膜となって金属光沢
を失なったり、色むらを生じて処理外観を著しく損うの
が通常であった。
施すことになるが、この場合着色皮膜となって金属光沢
を失なったり、色むらを生じて処理外観を著しく損うの
が通常であった。
一方、従来のクロメート処理を施した亜鉛または亜鉛合
金めっき鋼板は、その上に直接塗装すると塗膜との密着
性が劣っている。
金めっき鋼板は、その上に直接塗装すると塗膜との密着
性が劣っている。
このため塗装する場合通常はクロメート皮膜を酸洗また
はアルカリ洗浄で除去して新たにリン酸塩化成処理を施
している。
はアルカリ洗浄で除去して新たにリン酸塩化成処理を施
している。
このように、従来のクロメート処理法では、未塗装での
耐食性が劣ることのほかに塗装を施こそうとする場合、
脱クロメート処理をしてリン酸塩処理を施さねばならな
かった。
耐食性が劣ることのほかに塗装を施こそうとする場合、
脱クロメート処理をしてリン酸塩処理を施さねばならな
かった。
そこで、本発明者等は、さきにこの二つの問題点を解消
するクロメート処理液として、水溶性Cr″−6化合物
にアル□ニウム弗素化合物を添刃口した水溶液を開発し
た(特願昭54−33053号、特願昭53] ] 6
6867号参照。
するクロメート処理液として、水溶性Cr″−6化合物
にアル□ニウム弗素化合物を添刃口した水溶液を開発し
た(特願昭54−33053号、特願昭53] ] 6
6867号参照。
これによって、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板の場合、未
塗装での耐食性はツルトスプレーテスト(JIS Z2
37HC準拠、以下SSTと略称する)で100時間以
上白さび発生がなり、渣た塗装後の塗膜の循着性ならび
に耐食性は通常のリン酸塩皮膜の場合より著しく向上さ
せることができた。
塗装での耐食性はツルトスプレーテスト(JIS Z2
37HC準拠、以下SSTと略称する)で100時間以
上白さび発生がなり、渣た塗装後の塗膜の循着性ならび
に耐食性は通常のリン酸塩皮膜の場合より著しく向上さ
せることができた。
しかし、さらに高度の耐食性や塗装性を必要とする分野
に亜鉛剤たは亜鉛めっき鋼板を使用する場合、このクロ
メート処理液では1だ不十分であることが判明した。
に亜鉛剤たは亜鉛めっき鋼板を使用する場合、このクロ
メート処理液では1だ不十分であることが判明した。
そこで、耐食性むよび塗装性を一層増大させるために鋭
意研究を重ねた結果、上記特性を向上させることができ
るクロメート処理液を開発し、本発明に至った。
意研究を重ねた結果、上記特性を向上させることができ
るクロメート処理液を開発し、本発明に至った。
従って、本発明は従来のクロメート処理法よりも優れた
耐食性ならびに塗装性を与える亜鉛または亜鉛合金めっ
き鋼板に対するクロメート処理法を提供することを目的
とする。
耐食性ならびに塗装性を与える亜鉛または亜鉛合金めっ
き鋼板に対するクロメート処理法を提供することを目的
とする。
本発明のクロメート処理法によれば、水溶性Cr6+化
合物釦よびアルミニウム弗素化合物に、ピロリドン系化
合物全添加した一種型の水溶液であるクロメート処理液
により亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板を処理することに
より亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板表面に上述したよう
に耐食性ならびに塗装性の優れた化成皮膜を形成させる
ことができる。
合物釦よびアルミニウム弗素化合物に、ピロリドン系化
合物全添加した一種型の水溶液であるクロメート処理液
により亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板を処理することに
より亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板表面に上述したよう
に耐食性ならびに塗装性の優れた化成皮膜を形成させる
ことができる。
本発明で用いるクロメート処理液の水溶性Cr6+化合
物としては、CrO3、Na 2Cr 207、K2C
r2O7、Na2CrO4、K2CrO4が好適であり
、アルミニウム弗素化合物としては、Na3AlF6、
K3AgFa 、(NH4) 3 AlF’6が好適で
あり、ピロリドン系化合物としては、α−ピロリドン、
β−ピロリドン、ピロリドンカルボン酸、ポリビニルピ
ロリドンが好適である。
物としては、CrO3、Na 2Cr 207、K2C
r2O7、Na2CrO4、K2CrO4が好適であり
、アルミニウム弗素化合物としては、Na3AlF6、
K3AgFa 、(NH4) 3 AlF’6が好適で
あり、ピロリドン系化合物としては、α−ピロリドン、
β−ピロリドン、ピロリドンカルボン酸、ポリビニルピ
ロリドンが好適である。
そして、これらの構成成分の組成範囲は、Cr6+は1
〜25 i/l、アルミニウム弗素化合物は0.08〜
10g/l、ピロリドン系化合物は飽和溶解度以下が好
ましい。
〜25 i/l、アルミニウム弗素化合物は0.08〜
10g/l、ピロリドン系化合物は飽和溶解度以下が好
ましい。
このように濃度範囲を限定するのは次の理由による。
すなわち、Cr6+が1 g/1未満では短時間で皮膜
の形成がなされず、そのため耐食性が著j〜く低下し、
259/lを越えると処理むらができやすく、またピロ
リドン系化合物が凝集あるいはゲル化して、作業性の低
下やクロメート皮膜性能(耐食性釦よび塗装性)を著し
く悪化させるためである。
の形成がなされず、そのため耐食性が著j〜く低下し、
259/lを越えると処理むらができやすく、またピロ
リドン系化合物が凝集あるいはゲル化して、作業性の低
下やクロメート皮膜性能(耐食性釦よび塗装性)を著し
く悪化させるためである。
アルミニウム弗素化合物は、0.01#!未満では高耐
食性を有するクロメート皮膜が形成されr、109/l
を越えるとクロメート液中に溶解せず、沈積して処理外
観を損うことがある。
食性を有するクロメート皮膜が形成されr、109/l
を越えるとクロメート液中に溶解せず、沈積して処理外
観を損うことがある。
また、ピロリドン系化合物は、その種類、重合度によっ
て溶解度が異なるが、いずれも飽和溶解度以下であれば
特に問題はない。
て溶解度が異なるが、いずれも飽和溶解度以下であれば
特に問題はない。
以−ヒ、本発明のクロメート処理液の好適な濃兜範囲全
述べたが、以下に最も安価で実用的であるCrO3、N
a3AlF6、ポリビニルピロリドンを用いたクロメー
ト液の場合を例に、適正濃度範囲、処理時の処理温度む
よび処理時間、処理された鋼板の効果試験等について、
実施例を挙げて具体的に説明する。
述べたが、以下に最も安価で実用的であるCrO3、N
a3AlF6、ポリビニルピロリドンを用いたクロメー
ト液の場合を例に、適正濃度範囲、処理時の処理温度む
よび処理時間、処理された鋼板の効果試験等について、
実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例 工
最も安価で実用的である。
CrO3、Na3AlF6およびポリビニルピロリドン
を用いて、CrO320g/ l、 Na3AlF63
g/ l、ポリビニルピロリドン19/lを含む処理
液を調整し、溶融亜鉛めっき鋼板を使用して上記処理液
により60℃の温度で、2秒間浸漬クロメート処理を施
した。
を用いて、CrO320g/ l、 Na3AlF63
g/ l、ポリビニルピロリドン19/lを含む処理
液を調整し、溶融亜鉛めっき鋼板を使用して上記処理液
により60℃の温度で、2秒間浸漬クロメート処理を施
した。
このような本発明のクロメート処理を施した場合と、従
来本発明者等が開発した処理液(CrO320g/ l
+ Na 5AlF63 g/ l)で処理した場合に
つき、SSTによる耐食性の経時変化試験を行った。
来本発明者等が開発した処理液(CrO320g/ l
+ Na 5AlF63 g/ l)で処理した場合に
つき、SSTによる耐食性の経時変化試験を行った。
その結果を添付図面に示す。図面に示すグラフから、従
来処理法による場合、SSTによる初白さび発生時間は
約110時間であるのに対し、本発明処理法によればS
STで175時間1で白さび発生は全く認められず、2
00時間で約5係の白さび発生面積率であることがわか
る。
来処理法による場合、SSTによる初白さび発生時間は
約110時間であるのに対し、本発明処理法によればS
STで175時間1で白さび発生は全く認められず、2
00時間で約5係の白さび発生面積率であることがわか
る。
従って、本発明のクロメート処理法によれば、短時間の
浸漬処理で従来処理法に比べて一層高度の耐食性を示す
溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
浸漬処理で従来処理法に比べて一層高度の耐食性を示す
溶融亜鉛めっき鋼板が得られる。
その理由は次のように考えることができる。
処理液中のNa5klF6は皮膜形成反応時に、Cr6
+からCr”十への還元反応を促進するとともに自らも
皮膜構成物質となり、緻密なりロメート皮膜を形成する
。
+からCr”十への還元反応を促進するとともに自らも
皮膜構成物質となり、緻密なりロメート皮膜を形成する
。
捷た、ポリビニルピロリドンは皮膜の封孔処理的な作用
や、塗膜と亜鉛または亜鉛合金表面の密着力を補強する
作用をすると考えられ、このため優れた耐食性ならびに
塗装性が付与された亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板が得
られるものと推定される。
や、塗膜と亜鉛または亜鉛合金表面の密着力を補強する
作用をすると考えられ、このため優れた耐食性ならびに
塗装性が付与された亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板が得
られるものと推定される。
本発明のクロメート処理法で用いる処理液の構成成分に
ついては好適な濃度範囲がある。
ついては好適な濃度範囲がある。
実施例1で用いたCrO3>よびNa3AlF6の適正
な濃度範囲は、CrO3として約2〜50g/l、Na
3AlF6として約0.1g/l(4,7×]O−4m
ol/l)〜10g/l(4,7×10 mol/l)
、ポリビニルピロリドンは飽和溶解度以下が好適である
ことが確認された。
な濃度範囲は、CrO3として約2〜50g/l、Na
3AlF6として約0.1g/l(4,7×]O−4m
ol/l)〜10g/l(4,7×10 mol/l)
、ポリビニルピロリドンは飽和溶解度以下が好適である
ことが確認された。
CrO3濃度が29/lより少ないとNa3AlF6
またはポリビニルピロリドンが存在しても短時間処理に
よって優れた耐食性が得られず、509/lを超えると
処理液に添加したポリビニルピロリドンが凝集あるいは
ケル化してポリビニルピロリトノの耐食性向上の効果が
失われるので好−ましくない。
またはポリビニルピロリドンが存在しても短時間処理に
よって優れた耐食性が得られず、509/lを超えると
処理液に添加したポリビニルピロリドンが凝集あるいは
ケル化してポリビニルピロリトノの耐食性向上の効果が
失われるので好−ましくない。
Na 3AlF6が0.1g/lより少ないと優れた耐
食性を有するに必要なりロメート皮膜が形成されず、1
09/lより多いと飽和溶解度を超えて不溶燐分が沈積
するため不溶物が処理鋼板の外観を損うことがあるので
好1しくない。
食性を有するに必要なりロメート皮膜が形成されず、1
09/lより多いと飽和溶解度を超えて不溶燐分が沈積
するため不溶物が処理鋼板の外観を損うことがあるので
好1しくない。
ポリビニルピロリドンは重合度によって溶解度も異なる
が、溶解度以下の含有量であれば、亜鉛′または亜鉛め
っき鋼板の耐食性向上に著しい効果が見られることが確
認されている。
が、溶解度以下の含有量であれば、亜鉛′または亜鉛め
っき鋼板の耐食性向上に著しい効果が見られることが確
認されている。
ちなみに、重合度に−30の場合の溶解度は約5 g/
1.である。
1.である。
以上述べたようなそれぞれの構成成分が適正な範囲にあ
るクロメート処理液での適切な処理温度むよび処理時間
は、Cr6+化合物、アルミニウム弗素化合物←よびピ
ロリドン系化合物の種類、濃度むよび亜鉛または亜鉛め
っき鋼板の種類によって若干具なるが、50〜80°C
の温度で約1秒以上の反応時間が必要であることも判明
した。
るクロメート処理液での適切な処理温度むよび処理時間
は、Cr6+化合物、アルミニウム弗素化合物←よびピ
ロリドン系化合物の種類、濃度むよび亜鉛または亜鉛め
っき鋼板の種類によって若干具なるが、50〜80°C
の温度で約1秒以上の反応時間が必要であることも判明
した。
しかし、本発明の処理方法はこの範囲内に限定されるも
のではない。
のではない。
このようにして得られたクロメート処理鋼板は、未塗装
で高度の耐食性を有し、クロメート処理後その上に直接
塗装した場合塗膜の密着性および耐食性が良好である。
で高度の耐食性を有し、クロメート処理後その上に直接
塗装した場合塗膜の密着性および耐食性が良好である。
上記実施例では、CrO3、Na3AlF6ムよびポリ
ビニルピロリドンを含有する処理液について代表的に説
明したが、水溶性Cr”’−化合物、アルミニウム弗素
化合物むよびピロリドン系化合物は上記組合せのみなら
ず、前述した種々の化合物を単独であるいは複数で使用
しても実施例■に記すと同様の効果が得られる。
ビニルピロリドンを含有する処理液について代表的に説
明したが、水溶性Cr”’−化合物、アルミニウム弗素
化合物むよびピロリドン系化合物は上記組合せのみなら
ず、前述した種々の化合物を単独であるいは複数で使用
しても実施例■に記すと同様の効果が得られる。
これらについて以下の実施例に示す。
実施例 ■
溶融亜鉛めっき鋼板に、本発明の処理法釦よび従来の処
理法でクロメート処理した場合の例を次表■に示す。
理法でクロメート処理した場合の例を次表■に示す。
この試験結果を表わす表■から、本発明によるクロメー
ト処理を施した溶融亜鉛めっき鋼板は、従来法のクロメ
ート処理鋼板に比べて、未塗装での耐食性ならびに塗装
後の塗膜の笛着性釦よび耐食性に勢いて優れていること
が理解できる。
ト処理を施した溶融亜鉛めっき鋼板は、従来法のクロメ
ート処理鋼板に比べて、未塗装での耐食性ならびに塗装
後の塗膜の笛着性釦よび耐食性に勢いて優れていること
が理解できる。
実施例 ■
合金化溶融亜鉛めっき鋼板に、本発明の処理法訃よび従
来の処理法でクロメート処理を施した場合の例を次表■
に示す。
来の処理法でクロメート処理を施した場合の例を次表■
に示す。
この試験結果を表わす表■から、本発明によるクロメー
ト処理を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、従来法の
クロメート処理鋼板に比べて、未塗装での耐食性ならび
に塗装後の塗膜の密着性釦よび耐食性に釦いて優れてい
ることが容易に理解できる。
ト処理を施した合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、従来法の
クロメート処理鋼板に比べて、未塗装での耐食性ならび
に塗装後の塗膜の密着性釦よび耐食性に釦いて優れてい
ることが容易に理解できる。
以上詳細に説明したように、亜鉛またば亜鉛めっき鋼板
に本発明によるクロメート処理を施すことにより従来の
クロメート処理鋼板に比べて、高い一次防錆性と優れた
塗装性が得られる。
に本発明によるクロメート処理を施すことにより従来の
クロメート処理鋼板に比べて、高い一次防錆性と優れた
塗装性が得られる。
従って、本発明による処理を施した鋼板を塗装して使用
する場合には、従来のように塗装前に脱りロメート処理
やリン酸塩処理を行う必容がなく、直接塗装することが
できるので処理工程が著しく簡略化され、経済的に極め
て有利である。
する場合には、従来のように塗装前に脱りロメート処理
やリン酸塩処理を行う必容がなく、直接塗装することが
できるので処理工程が著しく簡略化され、経済的に極め
て有利である。
添付図面は従来のクロメート処理法(I)オーよび本発
明のクロメート処理法■によりクロメート処理した溶融
亜鉛めっき鋼板のSSTによる耐食性の経時変化を示す
グラフである。
明のクロメート処理法■によりクロメート処理した溶融
亜鉛めっき鋼板のSSTによる耐食性の経時変化を示す
グラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 CrO3、Na 2 Cr 207、K、2Cr2
07、Na2 Cr 04釦よびに2Cr04 より
成る群から選択+ された1種または2種以上の水溶性Cr6 化合物をC
rとして1〜25g/lの割合で、 Na5AfflF
6、K3AlF6および(NH4)3kl!F6 より
成る群から選択された1種斗たば2種以上のアル□ニウ
ム弗素化合′吻をO,OS〜ICJg/iの割合で、α
−ピロリドン、β−ピロリドン ピロリドンカルボン酸
トよびポリビニルピロリドンより戒る群から選択された
1種または2種以上のピロリドン系化合物を飽和鼎解度
以下の量含有する水溶液により亜鉛または亜鉛合金めっ
き鋼板表面に耐食性耘よび塗装性の優れた化成皮膜を形
成することを特徴とする亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板
のクロメート処理法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14399480A JPS5853070B2 (ja) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | 亜鉛または亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14399480A JPS5853070B2 (ja) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | 亜鉛または亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5770282A JPS5770282A (en) | 1982-04-30 |
JPS5853070B2 true JPS5853070B2 (ja) | 1983-11-26 |
Family
ID=15351832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14399480A Expired JPS5853070B2 (ja) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | 亜鉛または亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5853070B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0428810U (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-09 | ||
CN102675925A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬基无机反射颜料及其制备方法 |
-
1980
- 1980-10-15 JP JP14399480A patent/JPS5853070B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0428810U (ja) * | 1990-07-03 | 1992-03-09 | ||
CN102675925A (zh) * | 2011-03-18 | 2012-09-19 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬基无机反射颜料及其制备方法 |
CN102675925B (zh) * | 2011-03-18 | 2014-04-30 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种铬基无机反射颜料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5770282A (en) | 1982-04-30 |
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