JPS6013079A - 亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法 - Google Patents

亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法

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JPS6013079A
JPS6013079A JP12019483A JP12019483A JPS6013079A JP S6013079 A JPS6013079 A JP S6013079A JP 12019483 A JP12019483 A JP 12019483A JP 12019483 A JP12019483 A JP 12019483A JP S6013079 A JPS6013079 A JP S6013079A
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JP
Japan
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chromate
steel sheet
fluorine
chromating
galvanized steel
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JP12019483A
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Toru Honjo
本庄 徹
Noriji Tsugai
番 典二
Toshiro Ichida
市田 敏郎
Toshio Irie
敏夫 入江
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
    • C23C22/05Chemical 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
    • C23C22/06Chemical 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
    • C23C22/34Chemical 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
    • C23C22/37Chemical 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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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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 亜鉛めっき鋼板の表面に高耐食性を有するクロメート皮
膜を形成させるためのクロメート処理方法に関連してこ
の明細書に述べる技術内容は、表面処理鋼板の属する技
術分野に位誼づけられる。
従来技術とその問題点 従来、亜鉛めっき鋼板のクロメート処理としてクロムを
主成分とする組成のクロメート皮膜を亜鉛めっき銅板の
表面に形成させて白錆の発生を防止することは、既知で
ある。
近年電気器具、家具、自動車部品などに加工された亜鉛
めっき鋼板が、塗装せずに使用される場合も多くなジつ
つあり、したがって亜鉛めっき鋼板メーカーで処理され
たクロメート処理皮膜の耐食性は、単に1次防錆という
だけではなく最終防錆表面としての機能も要求され、従
来にも増して高度な耐食性が必要になってきた。
ところでクロメート処理方法は、次のように大別される
特公昭42−14050号、特開昭54−161549
61549号各公報れるような一定組成のクロメート液
を亜鉛めっき鋼板上にのせて乾燥させる塗布タイプのク
ロメート処理。
特公昭52−14691号、特公昭57−56554号
各公報などのよう11亜鉛めっき表面をエツチング(ア
ノード反応)し、クロム6価から3価に還元(カソード
反応)して、クロム水利酸化物をめっき鋼板上に生成さ
せる反応タイプのクロメート処理。
前者の塗布タイプクロメート処理は、処理液を塗布する
のみで、任意のクロム付着量が得られるという利点のあ
る反面、曲げ加工、絞り加工などの加工後の耐食性が十
分でないという欠点が有り、それというのもクロメート
液を塗布乾燥するだけであるから、亜鉛めっき表面とク
ロメート皮膜の間の密着性が不十分で、加工を加えると
クロメート皮膜のはく離が生じ易いことによる。
また後者の反応タイプクロメート処理は、一種の置換め
っきであるため、不可避的にクロメート液中に亜鉛など
が溶解して、処理液の反応性が時間の経過とともに変イ
ピして耐食性などの緒特性に大きなばらつきがでる。し
たがって均一で安定なりロメート皮膜を得るために線、
十分な浴管理が必要となる。
発明の目的 この発明は、上記の点に鑑み、亜鉛めっきに対するクロ
メート皮膜の密着性が良好で、しかもクロメート液中の
溶存カチオンの増加を防止し、クロメート処理液の経時
劣化を少なくし、かくして高耐食性を有する亜鉛めっき
鋼板クロメート処理材が安定して得られるクロメート処
理方法の改良を提供することが、その目的である。
発明の構成 上掲目的は、次の事項を骨子とする処理によって有利に
成就できる。
無水クロムMl 5〜50 g/l−ふっ素イオンない
しはふっ素量イオン0.1〜10971およびけい酸ゾ
ルt−8in、として2〜200.jil/、lを含有
している水性処理液にて、亜鉛めっき鋼板の表面に耐食
性ならびに塗装下地性に優れた皮膜を形成させることか
らなる亜鉛めっき鋼板のクロメート処理法。
上記の三元組成物を主成分とする水性処理液中に亜鉛め
っき鋼板を浸漬した後、ロール絞りまたはエアナイフな
どの手段で余剰付着液を絞り、水洗処理することなく乾
燥工程を経るだけで強固に素材表面に密着した高耐食性
クロメート皮膜が形成される。
このクロメート処理に用いる水性処理液は、上記3成分
を組合わせることによってはじめて、反応タイプクロメ
ート処理液であるにもかかわらず、液の劣化が抑制され
得るので、反応タイプの利点すなわち亜鉛めっき銅板表
面との密着性に優れた高耐食性クロメート皮Mを、常に
安定して形成するところにその特徴がある@ この水性処理液の組成において無水クロム酸はクロメー
ト皮膜を形成する基本的成分であり・その濃度が597
1未満で扛期待する耐食性が得られず、−万50 J9
/Jを超えると亜鉛めっき面上に未反応のクロム酸によ
るクロム酸汚れが出やすくなり、また処理液のクロム酸
の持出しも多くすり経済的でないから5〜50 !i/
lの範囲とする。
次にふっ素イオンないしはふっ素量イオンは、耐食性が
良好で亜鉛めっき銅板表面との密着性の良好なりロメー
ト皮膜を形成するのに効果的に作用する。
ふっ素イオンないしふっ素量イオンを供給する添加物質
としては、ぶつ化水素酸やそのアンモニウム塩、金属塩
例えばぶつ化アンモンなどまたはアルミニウムふっ素化
合物例えばヘキサフルオロアルミン酸ナトリウムなどで
あり、あるいはまたけいぶつ化ナトリウム、チタンふつ
化カリウムなどのふっ素を含む化合物の単独または併用
にて、使用し得る。
ふっ素置としては、ふっ素イオンないしふっ素量イオン
としてo 、 114〜10 g/7Bの範囲の濃度が
最もよ< 、0.11!/1未満では、皮膜形成に寄与
しないため満足できる耐食性が得られず、また1011
/l t−超えると、これらふっ素化合物がクロメート
皮膜中にとりこまれる量が多くなり、耐食性が1低下し
、場合によっては溶解度を超えて不純物が処理面の外観
を損うおそれもある。
なお上に例示した何れのふっ素化合物を添加しても効果
はあるが中でもアルミニウムふっ素化合物の添加はとく
に効果的で耐食性とりわけ加工後的の濃度範囲が最も効
果的である。2輪未満ではクロメート処理液の反応性を
十分に押えることができず、液の劣化が激しい。200
 I!//′lを超えるとクロメート処理液の反応性は
押えられても、クロメート皮膜中にとりこまれるけい酸
ゾルの量が増し、クロメート皮膜と亜鉛めっきとの密着
力がそこなわれて加工後の耐食性が低下する。
けい酸ゾルとしては、市販されているものを使用してい
ずれも効果がみられるが、中でもけい酸粒子が負電荷を
有するアニオン型けい酸ゾル(例えば、日量化学工業(
株)製スノーテックス0)は添加効果が良好である。
けい酸ゾルを添カロすることによってクロメート処理液
の劣化が防止される機構の詳細については不明であるが
、発明者らの考察はtlは次のとおりである。
クロメート液の劣化は、クロメート反応により不可避的
に亜鉛、クロム8価などが増加して液組成を変化させる
ことに原因がある。
けい酸ゾルは、クロメート液中にクロム6価と共存する
ことにより、クロム6価の自由な移動を阻害して、亜鉛
めっき表面で反応するクロム6価の供給を阻止し、カソ
ード反応の進行を止める。
とくにアニオン型けい酸ゾルは、カソード反応を抑制す
るだけでなく、亜鉛めっき表面のアノード部に集まり、
亜鉛の溶解を抑制するので、反応を押える効果が著しい
このようにけい酸ゾルは本来反応性の強いクロム酸−ふ
っ素イオン系の液の必要な反応量を確保しながら、反広
が連続して進むのを防止し、液中での亜鉛などの増加が
押えられるとおもわれる。
けい酸ゾルの添加効果は、クロメート液劣化の防止のみ
ではなく、クロメート皮膜にとりこまれて造膜の作用も
ありそれによる耐食性の向上にも効果がある。
この発明における処理対象とする鋼板は、亜鉛めっき鋼
板を代表例として挙げたが、もちろん亜鉛合金めっきお
よびそれらの金属、合金類による被覆を有する限り、そ
の手段の如何を伺わず、この発明のクロメート処理に適
合する。
iた処理方法としては、めっき面と処理液が接触すれば
よく、通常のクロメート処理でおこなわれている浸漬、
スプレー、ロール塗布のいずれの方法によってもさしつ
かえない。
この発明によると平板状態での耐食性が良好なだけでな
く、加工後の耐食性も非常に優れかつ塗膜の密着性が良
好なりロメート皮膜が安定して得られる。
実施例 以下この発明の実施例について説明する。
表1に示す組成の処理液と処理条件で各種亜鉛めっき鋼
板を処理し、水洗することなくロール絞り全おこなった
後、熱風乾燥することにより、クロメート処理した亜鉛
めっき鋼板を得た。
けい酸コロイドとしては、日量化学工業(株)5#スノ
ーテツクス0(アニオン型)とスノーテックスAK(カ
チオン型〕とを表14m!外注記のように那九得られた
クロメート処理鋼板より試験片を採取し、性能評価とし
て耐食試験と塗装試験を実施し成mを表1に併記した。
耐食試験としては、平板部およびエリクセン押出し部の
塩水噴霧試験をおこなった。また塗装試験としては、塗
装後に基盤目試験、デュポン衝撃試験、エリクセン押出
試験により塗膜の密着性を調べた。
各試験の試験方法および評価方法は、次のとおりである
塩水噴霧試験は、JIS 22871に準拠して次のよ
うに実施した。
平板部:板端面をシールして白錆の発生量が面積率にし
て5%に達するのに要する時間により評価した。
よt)13mm押出したものを試験に供し、塩水噴霧試
験48時間後の白錆発生程度によ夕評価した。
◎:白錆発生なし、○:僅かに白錆発生あり、Δ:やや
白錆発生有り、×:かなり白錆発生あシ〇塗膜密着性の
試験は、塗料としてエポキシ、ポリエステル塗料を使用
して、試験片を調整した。
各試験の試験方法および評価方法は次のとおりである。
基盤目試験:塗装試験片に対し、l趨平方の升目を鋼素
地、に達するよう100個、カッターで切り込みセロテ
ープを密着させてはく離する。
◎:はく離なし、○:はく離目数1〜lθ個Δ:はく離
目数11〜80個、×:はく離目数80個以上。
デュポン衝撃試験:直径12.7m+i(%インチ〕重
さ0.5 lcgの重錘を4Q(mの高さから塗装試験
片に落下させ、塗装面の異常の程度を観察した。
より、61DI押出し、塗装面のひび割れ、はく離など
の異常の程度を観察した〇 デュポンおよびエリクセン押出しによる塗膜の異常程度
は次の規準により評価した〇 ◎:異常なし、O:僅かに異常有シ、 △:やや異常あり、×:かなす異常有シ。
第1図は、実験室的にクロメート処理液の劣化状態をp
Hにより調査した結果である。
横軸の処理トン数は、クロメート処理液量7m。
板厚0.8馴を仮定して計算した。
破線で示した従来の比較例におけるpH変化の経時推移
に比し、この発明に従う各実験例においてl)Hの経時
変化が激減している。
発明の効果 この発明のクロメート処理法によると、従来のクロメー
ト処理に比較して平板部の耐食性が優れているのは勿論
、エリクセン押出し部(加工部)における耐食性がとく
に優れ、また塗膜の密着性についても加工後において優
れた特性を示しているのは、クロメート皮膜が被処理板
に極めて強く密着しているためと考えられる。またクロ
メート処理液の劣化示極めて押えられており、とりわけ
アニオン型けい酸ゾルを使用したものでは、従来
【図面の簡単な説明】
第1図は実験的にクロメート処理液の劣化状態を、クロ
メート液のpHにより調査した結果のグラフである。 特許出願人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L 無水クロム酸5〜50 g/l−ふっ素イオンない
    しはふっ素錯イオン0.1〜10 E/1およびけい酸
    ゾルをSin、として2〜200.!i’/6’!i?
    含有している水性処理液にて、亜鉛めっき鋼板の表面に
    耐食性ならびに塗装下地性に優れた皮膜を形成させるこ
    とを特徴とする亜鉛めっき鋼板のクロメート処理法。
JP12019483A 1983-07-04 1983-07-04 亜鉛めつき鋼板のクロメ−ト処理法 Pending JPS6013079A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021505774A (ja) * 2017-12-12 2021-02-18 ケメタル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング クリオライトを含有する析出物を除去するためのホウ酸を含まない組成物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125279A (en) * 1979-03-19 1980-09-26 Kawasaki Steel Corp Chromate-treating method for zinc-plated steel sheet
JPS57169092A (en) * 1981-04-10 1982-10-18 Nisshin Steel Co Ltd Chromating method for plated steel plate

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