JPS60110896A - 亜鉛系めつき鋼板の電解クロメ−ト処理方法 - Google Patents
亜鉛系めつき鋼板の電解クロメ−ト処理方法Info
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- JPS60110896A JPS60110896A JP21894383A JP21894383A JPS60110896A JP S60110896 A JPS60110896 A JP S60110896A JP 21894383 A JP21894383 A JP 21894383A JP 21894383 A JP21894383 A JP 21894383A JP S60110896 A JPS60110896 A JP S60110896A
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- Japan
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- bath
- corrosion resistance
- colloidal silica
- electrolytic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は亜鉛系めっき鋼板の表面処理法、特に耐食性の
優れた化成皮膜を得るための電解クロメート処理法に関
するものである。
優れた化成皮膜を得るための電解クロメート処理法に関
するものである。
ＺｎあるいはＺｎ−Ｆｅ、 Ｚｎ−Ｎｉ等Ｚｎ合金をめ
っきした、いわゆるＺｎ系めっき鋼板は、耐食性や塗料
布７１性の向上を目的としてクロメート処理が施される
。りａメート処理の方法は、スプレーあるいは浸漬によ
りめっき表面と処理液を反応させ、皮膜を形成する反応
型クロメート処理、めっき表面との反応はほとんど起ら
ず、処理液成分の造膜作用によって皮膜を形成する塗布
型クロメート処理、あるいは処理液中で電気化学的に皮
膜を形成する電解クロメート処理がある。
っきした、いわゆるＺｎ系めっき鋼板は、耐食性や塗料
布７１性の向上を目的としてクロメート処理が施される
。りａメート処理の方法は、スプレーあるいは浸漬によ
りめっき表面と処理液を反応させ、皮膜を形成する反応
型クロメート処理、めっき表面との反応はほとんど起ら
ず、処理液成分の造膜作用によって皮膜を形成する塗布
型クロメート処理、あるいは処理液中で電気化学的に皮
膜を形成する電解クロメート処理がある。
電解クロメートは、Ｃ１１ｉ＋の他５０４２−やＣｒ等
の陰イオンを含む水溶液中でめっき鋼板を陰極として電
解することにより皮１１りを形成するもので、合金元素
の有無やその量などめっき鋼板の種類に左右されず、安
定した処理ができること、電気量によるクロム伺着量の
制御がし易いこと、処理むらが出にくいこと等の利点が
ある。
の陰イオンを含む水溶液中でめっき鋼板を陰極として電
解することにより皮１１りを形成するもので、合金元素
の有無やその量などめっき鋼板の種類に左右されず、安
定した処理ができること、電気量によるクロム伺着量の
制御がし易いこと、処理むらが出にくいこと等の利点が
ある。
一方、昨今は省資源、省エネルギーを背景として、Ｚｎ
系めっき鋼板に要求される耐食性の水準が以前に比べて
大幅に高くなってきており、無塗装でも長期にわたりめ
っき面を保護する高耐食性クロメートが要求されるよう
になった。しかしながら、従来の電解クロメートは耐食
性の水準がいまひとつ不十分であり、Ｌ記のような要求
には応えにくいという欠点があった。
系めっき鋼板に要求される耐食性の水準が以前に比べて
大幅に高くなってきており、無塗装でも長期にわたりめ
っき面を保護する高耐食性クロメートが要求されるよう
になった。しかしながら、従来の電解クロメートは耐食
性の水準がいまひとつ不十分であり、Ｌ記のような要求
には応えにくいという欠点があった。
本発明の目的は、このような現状に鑑み、Ｚｎ系めっき
鋼板に高耐食性の電解クロメート声膜を゛形成すること
にある。
鋼板に高耐食性の電解クロメート声膜を゛形成すること
にある。
本発明ニヨレば、Ｃｒ６＋５〜７５ｇ／ｆＬ、カチオン
型コロイダルシリカｌＯ〜１５０ ｇ／ＪＬを含む ｐ
Ｈ１，０〜５．０の浴で亜鉛系めっき鋼板を陰極として
、 ３〜４０ Ａ／ｄｍ’の電流密度により ３０クー
ロン／ｄｆｆ１２以１；の′ｉシ気礒で電解処理し、亜
鉛系めっき表面にＣｒおよびＳｉを含む化成皮膜を生成
せしめることにより、１−記１１的を達成することがで
きる。
型コロイダルシリカｌＯ〜１５０ ｇ／ＪＬを含む ｐ
Ｈ１，０〜５．０の浴で亜鉛系めっき鋼板を陰極として
、 ３〜４０ Ａ／ｄｍ’の電流密度により ３０クー
ロン／ｄｆｆ１２以１；の′ｉシ気礒で電解処理し、亜
鉛系めっき表面にＣｒおよびＳｉを含む化成皮膜を生成
せしめることにより、１−記１１的を達成することがで
きる。
木発明者等は、各種コロイダ）レジリカの電解クロメー
トへの添加効果を調べた結果、カチオン型のコロイダル
シリカが顕著な耐食性向り効果を発揮することを見い出
し１本発明に至った。
トへの添加効果を調べた結果、カチオン型のコロイダル
シリカが顕著な耐食性向り効果を発揮することを見い出
し１本発明に至った。
以Ｆに本発明による方法の具体的効果、適正範囲等につ
き詳細に説明する。
き詳細に説明する。
ｉ１図はＣｒ６” ２５ ｇｉｎを含むｐＨ２，０ノ電
解クロメート処理液でコロイダルシリカ濃度を変えて、
電気Ｚｎめっき鋼板に１０ ＡＩｄｒｔｆの電流密度で
１０秒間の陰極処理を行なった場合のＳｉ付着レベル（
蛍光Ｘ線分析によるＳｉカウント数）の推移を示す。カ
チオン型のコロイダルシリカはアニオン型よりＳｉを多
く析出することがわかる。アニオン型も陰極処理にもか
かわらず、若干析出するのは５ｉ０２のコロイド粒子面
で電気２重層を形成し、わずかながらカチオン的性質を
示すためと考えられる。
解クロメート処理液でコロイダルシリカ濃度を変えて、
電気Ｚｎめっき鋼板に１０ ＡＩｄｒｔｆの電流密度で
１０秒間の陰極処理を行なった場合のＳｉ付着レベル（
蛍光Ｘ線分析によるＳｉカウント数）の推移を示す。カ
チオン型のコロイダルシリカはアニオン型よりＳｉを多
く析出することがわかる。アニオン型も陰極処理にもか
かわらず、若干析出するのは５ｉ０２のコロイド粒子面
で電気２重層を形成し、わずかながらカチオン的性質を
示すためと考えられる。
また、第２図は′電解クロメート処理した電気亜鉛めっ
き鋼板を塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）に供し
た場合の白話発生面積をＳｉ付着レベルとの関係におい
て示したものである。この場合、Ｃ「付着量は３０〜３
５ ｍｇ／ｍ’と同一水準にそろえた。また、アニオン
型５ｉ０２を添加した浴では、５ｉ０２５度、電解時間
の調整により、Ｓｉ伺刺着ベルの高い板を作成した。第
２図から、Ｓｌの付着レベルが高くなると耐食性が向上
するが、その傾向はカチオン型Ｓｉ０２の場合により強
く、同−Ｓｉレベルで比較しても、カチオン型５ｉ０２
の方がより優れた耐食性を示すことがわかる。以上のこ
とから、カチオン型コロイダルシリカを添加した浴は、
陰極電解によりＳｉを多く含む皮膜を形成すること、お
よびその皮膜の一食性が優れているという特徴をもつこ
とがわかる。
き鋼板を塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）に供し
た場合の白話発生面積をＳｉ付着レベルとの関係におい
て示したものである。この場合、Ｃ「付着量は３０〜３
５ ｍｇ／ｍ’と同一水準にそろえた。また、アニオン
型５ｉ０２を添加した浴では、５ｉ０２５度、電解時間
の調整により、Ｓｉ伺刺着ベルの高い板を作成した。第
２図から、Ｓｌの付着レベルが高くなると耐食性が向上
するが、その傾向はカチオン型Ｓｉ０２の場合により強
く、同−Ｓｉレベルで比較しても、カチオン型５ｉ０２
の方がより優れた耐食性を示すことがわかる。以上のこ
とから、カチオン型コロイダルシリカを添加した浴は、
陰極電解によりＳｉを多く含む皮膜を形成すること、お
よびその皮膜の一食性が優れているという特徴をもつこ
とがわかる。
コロイダルシリカは無水硅酸（５ｉ０２）のＭｉ微粒子
（１〜＋ｏｏｍｇ）を水中に分散せしめたものであり、
通常粒子表面にＳ ｉＯＨ基および０■−イオンが存在
し、負に帯電しているものが一般的である。−・力、本
発明において用いるカチオン型コロイダルシリカとは、
粒子表面にＮａあるいはＡＩ等の金属陽イオンを置換結
合させ、全体として正に帯電させたものであり、従来の
アニオン型のものとは種々異った挙動を示すものである
。市販されているものでは、たとえば［」産化学工業（
株）製のスノーテ・ンクスＡＫあるいはＢＫ等がこれに
該当する。
（１〜＋ｏｏｍｇ）を水中に分散せしめたものであり、
通常粒子表面にＳ ｉＯＨ基および０■−イオンが存在
し、負に帯電しているものが一般的である。−・力、本
発明において用いるカチオン型コロイダルシリカとは、
粒子表面にＮａあるいはＡＩ等の金属陽イオンを置換結
合させ、全体として正に帯電させたものであり、従来の
アニオン型のものとは種々異った挙動を示すものである
。市販されているものでは、たとえば［」産化学工業（
株）製のスノーテ・ンクスＡＫあるいはＢＫ等がこれに
該当する。
カチオン型コロイダルシリカを含む浴はアニオン型コロ
イダルシリカを含む浴より、陰極電解によってより多く
のＳｉを析出することは、５ｉ０２の帯電状態の相違か
ら容易に理解される。しかし、同し８１伺着レベルでも
カチオン型のものの方が酎ない。形成するクロメート皮
膜がより緻密な構造になっていること等がその理由とし
て考えられる。
イダルシリカを含む浴より、陰極電解によってより多く
のＳｉを析出することは、５ｉ０２の帯電状態の相違か
ら容易に理解される。しかし、同し８１伺着レベルでも
カチオン型のものの方が酎ない。形成するクロメート皮
膜がより緻密な構造になっていること等がその理由とし
て考えられる。
次に浴組成の適正範囲について説明する。
浴中のＯｒＧ＋は無水クロム酸（Ｃｒ０３ ）の他、重
クロム酸塩あるいはクロム酸塩を溶解することにより供
給される。この場合、ＣｒＧ＋濃度は５〜７５ｇ１文が
必要である。Ｃｒ（ｉ＋濃度が５ｇ／１未満の場合は形
成する皮膜の耐食性が不十分であり、また７５ｇ）文を
超えると皮））りが不均一になりやすい。
クロム酸塩あるいはクロム酸塩を溶解することにより供
給される。この場合、ＣｒＧ＋濃度は５〜７５ｇ１文が
必要である。Ｃｒ（ｉ＋濃度が５ｇ／１未満の場合は形
成する皮膜の耐食性が不十分であり、また７５ｇ）文を
超えると皮））りが不均一になりやすい。
カチオン型コロイダルシリカはＳ ｉ０２濃度とじて１
０〜１５０ ｇ／文が必要である。この濃度が１０ｇ／
文未溝の場合はＳｉの析出が不十分となり、皮ＩＩ！２
の耐食性が不十分となり、また１５０ ｇ／４を超える
と粗雑な皮膜となる傾向があり、やはり耐食性が劣化す
る。
０〜１５０ ｇ／文が必要である。この濃度が１０ｇ／
文未溝の場合はＳｉの析出が不十分となり、皮ＩＩ！２
の耐食性が不十分となり、また１５０ ｇ／４を超える
と粗雑な皮膜となる傾向があり、やはり耐食性が劣化す
る。
浴ＰＨは１．０〜５．０の範囲が良い。浴ｐＨが１．０
未満ではＺｎの溶出速度が大きくなり、皮膜の生成量が
減少し、また５、０を超えるとＳｉの析出が極端に減少
し、所期の皮膜が得られなくなる。
未満ではＺｎの溶出速度が大きくなり、皮膜の生成量が
減少し、また５、０を超えるとＳｉの析出が極端に減少
し、所期の皮膜が得られなくなる。
この他、浴中のＳＯ４２−ＣＩ−、Ｆ−１その他の陰イ
オンの存在は特に問題とはしない。これらの陰イオンは
クロメート皮膜の均一性や耐食性の向１−に効果が見ら
れる場合があり、適宜添加される他、浴ｐｌ＋の調整を
行う場合に不Ｈ（避的に混入する場合もあるからである
。
オンの存在は特に問題とはしない。これらの陰イオンは
クロメート皮膜の均一性や耐食性の向１−に効果が見ら
れる場合があり、適宜添加される他、浴ｐｌ＋の調整を
行う場合に不Ｈ（避的に混入する場合もあるからである
。
陰極電解を行う場合の電流密度は３〜４０ Ａ／ｄｎｆ
が良好である。電流密度が３ Ａ／ｄＩｎ′未満では均
一な皮１１！２が生成し難く、また４０ Ａ／ｄばを超
えると皮膜の生成効率が低下し、耐食性も劣化する傾向
があるからである。また、電気量は３０クーロン／ｄｒ
ｎ’以１−必要であり、−これ未満では皮膜形成量が少
なく、−１・分な耐食性が得られない。浴温は特に限定
するものではないが１作業性の点から４０〜７０℃が適
当である。
が良好である。電流密度が３ Ａ／ｄＩｎ′未満では均
一な皮１１！２が生成し難く、また４０ Ａ／ｄばを超
えると皮膜の生成効率が低下し、耐食性も劣化する傾向
があるからである。また、電気量は３０クーロン／ｄｒ
ｎ’以１−必要であり、−これ未満では皮膜形成量が少
なく、−１・分な耐食性が得られない。浴温は特に限定
するものではないが１作業性の点から４０〜７０℃が適
当である。
本発明に８ける亜鉛系めっき鋼板とは、電気亜鉛めっき
鋼板、あるいはＺｎ−Ｎｉ、 Ｚｎ−Ｆｅ、その他の電
気亜鉛合金めっき鋼板、さらに溶融亜鉛めっき鋼板およ
びその加熱合金化処理鋼板等を意味する。本発明は電気
化学的に鋼板表面にクロメート皮膜を形成せしめるもの
であるため、めっき鋼板の種類にかかわらず、いずれに
も適用可能である。
鋼板、あるいはＺｎ−Ｎｉ、 Ｚｎ−Ｆｅ、その他の電
気亜鉛合金めっき鋼板、さらに溶融亜鉛めっき鋼板およ
びその加熱合金化処理鋼板等を意味する。本発明は電気
化学的に鋼板表面にクロメート皮膜を形成せしめるもの
であるため、めっき鋼板の種類にかかわらず、いずれに
も適用可能である。
以下に、本発明方法について好適実施例を挙げ、併せて
比較例と比較し、本発明の詳細な説明する。
比較例と比較し、本発明の詳細な説明する。
Ｃ「０３およびコロイダルシリカを含む浴中で、目付量
２０ ｇ／ｍ″の電気亜鉛めっき鋼板を陰極電解処理し
、水洗、乾炊した後 ４４１水噴霧試験（ＪＩＳｌ ２
３７１）に供し、耐食性を調べた。この時、コロイダル
シリカは比較例の一つとしてアニオン型５ｉ０２（１：
Ｉ光化学■製スノーテックス０）を用いた他は、すべて
カチオン型５ｉ０２（日産化学■製スノーテックスＢＫ
、５ｉ０２ 、２０％溶液）を用いた。浴組成、電解条
件は第゛１表に示す。なお、浴ｐ）ｌは）ｌ、、 ＳＯ
４とＮａＯＨで調整した。また浴温は５０℃で一定とし
た。
２０ ｇ／ｍ″の電気亜鉛めっき鋼板を陰極電解処理し
、水洗、乾炊した後 ４４１水噴霧試験（ＪＩＳｌ ２
３７１）に供し、耐食性を調べた。この時、コロイダル
シリカは比較例の一つとしてアニオン型５ｉ０２（１：
Ｉ光化学■製スノーテックス０）を用いた他は、すべて
カチオン型５ｉ０２（日産化学■製スノーテックスＢＫ
、５ｉ０２ 、２０％溶液）を用いた。浴組成、電解条
件は第゛１表に示す。なお、浴ｐ）ｌは）ｌ、、 ＳＯ
４とＮａＯＨで調整した。また浴温は５０℃で一定とし
た。
第１表に示した結果から、本発明の実施例はいずれも塩
水噴霧試験２００時間で白錆が５を以下あるいはゼロと
いう極めて優れた耐食性を示していることがわかる。こ
の耐食性水準は無塗装でも亜鉛系めっき表面を長期にわ
たって保護しうる極めて優れた水準である。
水噴霧試験２００時間で白錆が５を以下あるいはゼロと
いう極めて優れた耐食性を示していることがわかる。こ
の耐食性水準は無塗装でも亜鉛系めっき表面を長期にわ
たって保護しうる極めて優れた水準である。
これに対し、比較例では５ｉ０２は含まないものはもち
ろん、アニオン型５ｉ０２を添加したもの、あるいはカ
チオン型５ｉ０２を含むものでも処理条件が本発明の範
囲をはずれるものでは、良好な耐食性は得られないこと
がわかる。
ろん、アニオン型５ｉ０２を添加したもの、あるいはカ
チオン型５ｉ０２を含むものでも処理条件が本発明の範
囲をはずれるものでは、良好な耐食性は得られないこと
がわかる。
第１図は電解クロメート浴中のコロイダルシリカ濃度と
クロメート皮１１りのＳｉの蛍光Ｘ線分析強度の関係を
示すグラフ、第２図はクロメート皮膜のＳｉの蛍光Ｘ線
分析強度と耐食性の関係を示すグラフである。 特１１１ 出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 Ｓｉ ０２濃度（９／＋ ） 第２図 螢 光 Ｘ 線分断 Ｓｉカウント狂
クロメート皮１１りのＳｉの蛍光Ｘ線分析強度の関係を
示すグラフ、第２図はクロメート皮膜のＳｉの蛍光Ｘ線
分析強度と耐食性の関係を示すグラフである。 特１１１ 出願人 川崎製鉄株式会社 第１図 Ｓｉ ０２濃度（９／＋ ） 第２図 螢 光 Ｘ 線分断 Ｓｉカウント狂
Claims (1)
- Ｃｒ” ５〜７５ ｇｅｌ、カチオン型コロイダルシリ
カ１０〜１５０ ｇｅｌを含む ｐＨ１，０〜５．０の
浴で亜鉛系めっき鋼板を陰極として、３〜４０ Ａ／ｄ
ゴの電流密度により３０ク一ロン／ｄ層２以上の電気量
で電解処理し、亜鉛系めっき表面にＯｒおよびＳｉを含
む化成皮膜を生成せしめることを特徴とする亜鉛系めっ
き鋼板の電解クロメート処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21894383A JPS60110896A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 亜鉛系めつき鋼板の電解クロメ−ト処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21894383A JPS60110896A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 亜鉛系めつき鋼板の電解クロメ−ト処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60110896A true JPS60110896A (ja) | 1985-06-17 |
| JPS6154880B2 JPS6154880B2 (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=16727756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21894383A Granted JPS60110896A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 亜鉛系めつき鋼板の電解クロメ−ト処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60110896A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU583450B2 (en) * | 1985-08-28 | 1987-11-26 | Kawasaki Steel Corporation | Chromate-treated zinc-plated steel strip and method for making |
| AU574609B2 (en) * | 1986-05-12 | 1988-07-07 | Nippon Steel Corporation | Chromate treatment of metal coated steel sheet |
| JPS63250495A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-18 | Nippon Steel Corp | 電解クロメ−ト処理方法 |
| US5259937A (en) * | 1991-12-27 | 1993-11-09 | Nihon Parkerizing Co. Ltd. | Process for forming colorless chromate coating film on bright aluminum wheel |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP21894383A patent/JPS60110896A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU583450B2 (en) * | 1985-08-28 | 1987-11-26 | Kawasaki Steel Corporation | Chromate-treated zinc-plated steel strip and method for making |
| JPS62278298A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-12-03 | Kawasaki Steel Corp | クロメート処理Ｚｎ系めっき鋼板 |
| US4804587A (en) * | 1985-08-28 | 1989-02-14 | Kawasaki Steel Corporation | Chromate-treated zinc-plated steel strip and method for making |
| US4902387A (en) * | 1985-08-28 | 1990-02-20 | Kawasaki Steel Corporation | Chromate-treated zinc-plated steel strip and method for making |
| JPH0430475B2 (ja) * | 1985-08-28 | 1992-05-21 | ||
| AU574609B2 (en) * | 1986-05-12 | 1988-07-07 | Nippon Steel Corporation | Chromate treatment of metal coated steel sheet |
| JPS63250495A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-18 | Nippon Steel Corp | 電解クロメ−ト処理方法 |
| JPH0791677B2 (ja) * | 1987-04-06 | 1995-10-04 | 新日本製鐵株式会社 | 電解クロメ−ト処理方法 |
| US5259937A (en) * | 1991-12-27 | 1993-11-09 | Nihon Parkerizing Co. Ltd. | Process for forming colorless chromate coating film on bright aluminum wheel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154880B2 (ja) | 1986-11-25 |
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