JPS6018752B2 - 化成処理前処理法 - Google Patents
化成処理前処理法Info
- Publication number
- JPS6018752B2 JPS6018752B2 JP8104782A JP8104782A JPS6018752B2 JP S6018752 B2 JPS6018752 B2 JP S6018752B2 JP 8104782 A JP8104782 A JP 8104782A JP 8104782 A JP8104782 A JP 8104782A JP S6018752 B2 JPS6018752 B2 JP S6018752B2
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- Japan
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- ions
- zinc
- coating
- steel plate
- steel sheets
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Classifications
-
- 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
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
- C23C22/80—Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼板のリン酸塩処理に当り、良好な皮膜結晶を
得る方法に関するものであり、更にくわしくは、かかる
リン酸塩処理を施す直前に鋼板表面に施される前処理方
法に関するものである。
得る方法に関するものであり、更にくわしくは、かかる
リン酸塩処理を施す直前に鋼板表面に施される前処理方
法に関するものである。
近年、鋼板の塗装前処理法として、亜鉛、鉄、カルシウ
ム等のリン酸塩を鋼板表面に形成させるリン酸塩処理法
が広く普及してきている。これは、その上に塗装を施し
た場合の塗膜との密着性を向上させ、塗装後の耐食性を
良好にするものであり、自動車、家電製品など成形、加
工を行ってからリン酸塩処理を施す場合、あるいは建材
用プレコート鋼板のようにリン酸塩処理、塗装を施して
から成形、加工を受ける場合のいずれでも極めて有効な
方法であることはよく知られている。このリン酸塩皮膜
の効果を大ならしめるためには細かな結晶が均一にすき
間なく形成することが必要であり、そのためには該鋼板
表面に結晶生成の核となる金属イオンを付着させる前処
理法が行なわれることが多い。この前処理法およびリン
酸塩処理法は、袷延鋼板および亜鉛めつき鋼板のいずれ
にも有効であることが知られており、広く工業化されて
いるものである。しかし腐食環境で使用した後の塗膜の
密着性(いわゆる二次密着性)は、電気亜鉛めつき鋼板
、溶融亜鉛めつき鋼板、亜鉛を含む合金めつき鋼板(以
下亜鉛系めつき鋼板と総称する)に於いて低下する場合
があることが知られており対策が望まれている。
ム等のリン酸塩を鋼板表面に形成させるリン酸塩処理法
が広く普及してきている。これは、その上に塗装を施し
た場合の塗膜との密着性を向上させ、塗装後の耐食性を
良好にするものであり、自動車、家電製品など成形、加
工を行ってからリン酸塩処理を施す場合、あるいは建材
用プレコート鋼板のようにリン酸塩処理、塗装を施して
から成形、加工を受ける場合のいずれでも極めて有効な
方法であることはよく知られている。このリン酸塩皮膜
の効果を大ならしめるためには細かな結晶が均一にすき
間なく形成することが必要であり、そのためには該鋼板
表面に結晶生成の核となる金属イオンを付着させる前処
理法が行なわれることが多い。この前処理法およびリン
酸塩処理法は、袷延鋼板および亜鉛めつき鋼板のいずれ
にも有効であることが知られており、広く工業化されて
いるものである。しかし腐食環境で使用した後の塗膜の
密着性(いわゆる二次密着性)は、電気亜鉛めつき鋼板
、溶融亜鉛めつき鋼板、亜鉛を含む合金めつき鋼板(以
下亜鉛系めつき鋼板と総称する)に於いて低下する場合
があることが知られており対策が望まれている。
また、近年、自動車用として片面にのみ亜鉛系めつきを
施した片面めつき鋼板が用いられるようになってきたが
、これは、腐食環境がきびしい内側にめつき面を用い、
塗装性を重視する外側を非めつき面(鉄面)として使用
するものである。
施した片面めつき鋼板が用いられるようになってきたが
、これは、腐食環境がきびしい内側にめつき面を用い、
塗装性を重視する外側を非めつき面(鉄面)として使用
するものである。
この片面めつき鋼板は両面めつき鋼板の一方の研削等に
より削除するが、片面のみに電極を設置した霞気めつき
法により製造されるが、いずれの方法に於いても非めつ
き面の亜鉛または亜鉛合金を完全に除去することは難か
しい。このため、このようにして製造された非めつき面
の塗膜二次密着性も低下することがある。本発明者らは
これらの問題を解決するためリン酸塩処理に於ける前処
理法に着目して研究を行い、亜鉛または亜鉛合金が残存
する鉄面に特に有効であり、かつ通常の玲延鋼板および
亜鉛系めつき鋼板に対しても何ら障害とならない化成処
理前処理法を発明したものである。
より削除するが、片面のみに電極を設置した霞気めつき
法により製造されるが、いずれの方法に於いても非めつ
き面の亜鉛または亜鉛合金を完全に除去することは難か
しい。このため、このようにして製造された非めつき面
の塗膜二次密着性も低下することがある。本発明者らは
これらの問題を解決するためリン酸塩処理に於ける前処
理法に着目して研究を行い、亜鉛または亜鉛合金が残存
する鉄面に特に有効であり、かつ通常の玲延鋼板および
亜鉛系めつき鋼板に対しても何ら障害とならない化成処
理前処理法を発明したものである。
すなわち本発明は、鋼板にリン酸塩処理を施すに当り、
直前にTiイオン風を1〜10の血含み、かつFeイオ
ン、CoイオンNiイオンのうちいずれか1種または2
種以上‘Bーを総計1〜10Q餌含みかつ風十(B}Z
6脚を満足する水溶液を鋼板に塗布することを特徴とす
る化成処理前処理法である。
直前にTiイオン風を1〜10の血含み、かつFeイオ
ン、CoイオンNiイオンのうちいずれか1種または2
種以上‘Bーを総計1〜10Q餌含みかつ風十(B}Z
6脚を満足する水溶液を鋼板に塗布することを特徴とす
る化成処理前処理法である。
以下、本発明について詳細に説明する。本発明者らは、
冷延鋼板上に通常の方法で、めつき時間を変えて種々の
亜鉛付着量の電気亜鉛めつき鋼板を作成し、リン酸亜鉛
処理、カチオン電着塗装および静電塗装(2層)を施し
て、亜鉛付着量と、リン酸塩皮膜結晶中のフオスフオフ
イラィト(Zn2・Fe(P04)2・凪20)の割合
および塗膜二次密着性との関係をしらべた。
冷延鋼板上に通常の方法で、めつき時間を変えて種々の
亜鉛付着量の電気亜鉛めつき鋼板を作成し、リン酸亜鉛
処理、カチオン電着塗装および静電塗装(2層)を施し
て、亜鉛付着量と、リン酸塩皮膜結晶中のフオスフオフ
イラィト(Zn2・Fe(P04)2・凪20)の割合
および塗膜二次密着性との関係をしらべた。
その結果、第1図に示すように、通常のリン酸亜鉛処理
で生成するフオスフオフイライトおよびホパイト(Zn
3(P04)2・4日20)の合計に対するフオスフオ
フィラィトの割合は、冷延鋼板に於ける塗膜二次密着性
に大きな影響を有することがわかった。すなわち徴量の
亜鉛付着によって化成皮膜結晶中のフオスフオフィラィ
ト比率は低下し、それに伴って塗膜二次密着性が低下す
ることがわかった。すなわち鉄面に於いてはフオスフオ
フイライトの比率が高いことが好ましいと思われる。
で生成するフオスフオフイライトおよびホパイト(Zn
3(P04)2・4日20)の合計に対するフオスフオ
フィラィトの割合は、冷延鋼板に於ける塗膜二次密着性
に大きな影響を有することがわかった。すなわち徴量の
亜鉛付着によって化成皮膜結晶中のフオスフオフィラィ
ト比率は低下し、それに伴って塗膜二次密着性が低下す
ることがわかった。すなわち鉄面に於いてはフオスフオ
フイライトの比率が高いことが好ましいと思われる。
本発明者らは、化成処理前処理法として通常行われるT
iイオン付着に於いて、鋼板表面に付着したTiイオン
を含む水溶液薄層中にFeイオンを含有させ、リン酸塩
結晶析出反応が起こる鋼板界面に於けるFeイオン濃度
を増加させることにより、フオスフオフィラィト比率を
大にすれば、亜鉛が残存する鉄面の塗膜二次密着性が向
上するのではないかとの考えに立って研究を行った結果
Feイオン、Coイオン、Niイオンが塗膜二次密着性
向上に効果があることを見出したものである。Coおよ
びNiイオンは、Feイオンと類似の働きにより、リン
酸塩結晶の性質を変えるものと推定される。次に本発明
の実際の適用方法であるが、該金属イオンを含有する水
溶液を脱脂された鋼板上にスプレーするか、鋼板を水溶
液に浸溝することによって実現できる。
iイオン付着に於いて、鋼板表面に付着したTiイオン
を含む水溶液薄層中にFeイオンを含有させ、リン酸塩
結晶析出反応が起こる鋼板界面に於けるFeイオン濃度
を増加させることにより、フオスフオフィラィト比率を
大にすれば、亜鉛が残存する鉄面の塗膜二次密着性が向
上するのではないかとの考えに立って研究を行った結果
Feイオン、Coイオン、Niイオンが塗膜二次密着性
向上に効果があることを見出したものである。Coおよ
びNiイオンは、Feイオンと類似の働きにより、リン
酸塩結晶の性質を変えるものと推定される。次に本発明
の実際の適用方法であるが、該金属イオンを含有する水
溶液を脱脂された鋼板上にスプレーするか、鋼板を水溶
液に浸溝することによって実現できる。
また金属イオンは硫酸塩、硝酸塩、塩化物、水酸化物、
亜硝酸塩のいずれの形で供V給しても良い。次に本発明
の数値限定理由について述べる。
亜硝酸塩のいずれの形で供V給しても良い。次に本発明
の数値限定理由について述べる。
Tiイオン濃度は1脚禾満では効果がなくまた10瓜血
を越えても、効果の一層の向上はない。効果とコストを
考慮すれば最も好ましいのは5〜30脚である。更に、
追加するFe,Co,Niイオンは単独では効果がない
が、Tiイオンと共存することによって顕著な効果を示
す。1脚未満では効果がなく、また100血を越えると
効果を減ずることがある。
を越えても、効果の一層の向上はない。効果とコストを
考慮すれば最も好ましいのは5〜30脚である。更に、
追加するFe,Co,Niイオンは単独では効果がない
が、Tiイオンと共存することによって顕著な効果を示
す。1脚未満では効果がなく、また100血を越えると
効果を減ずることがある。
また全金属イオン濃度が6脚禾満では効果が認められな
い。本発明の化成処理前処理法は徴量の亜鉛が残存する
片面亜鉛系めつき鋼板鉄面に於いて最も効果が認められ
、塗膜の二次密着性を大中に向上させる方法であるが、
亜鉛系めつき鋼板および冷延鋼板に対し、障害となるも
のではない。すなわち、片面亜鉛系めつき鋼板を自動車
用に使用する場合はめつき面は、主として露着塗装によ
る下塗りのみの場合が多く、塗膜厚も10〜304m程
度である。本発明の化成処理前処理法を片面亜鉛系めつ
き鋼板に適用すれば、合計膜厚70〜100仏mの複層
塗装が施された非めつき面の二次密着性を大中に向上さ
せ、下塗りのみのめつき面の二次密着性には何ら影響を
与えない。また通常の袷延鋼板の二次密着性にも全く影
響を与えない。以下、実施例により本発明の効果をさら
に具体的に述べる。
い。本発明の化成処理前処理法は徴量の亜鉛が残存する
片面亜鉛系めつき鋼板鉄面に於いて最も効果が認められ
、塗膜の二次密着性を大中に向上させる方法であるが、
亜鉛系めつき鋼板および冷延鋼板に対し、障害となるも
のではない。すなわち、片面亜鉛系めつき鋼板を自動車
用に使用する場合はめつき面は、主として露着塗装によ
る下塗りのみの場合が多く、塗膜厚も10〜304m程
度である。本発明の化成処理前処理法を片面亜鉛系めつ
き鋼板に適用すれば、合計膜厚70〜100仏mの複層
塗装が施された非めつき面の二次密着性を大中に向上さ
せ、下塗りのみのめつき面の二次密着性には何ら影響を
与えない。また通常の袷延鋼板の二次密着性にも全く影
響を与えない。以下、実施例により本発明の効果をさら
に具体的に述べる。
実施例 1
電気亜鉛めつき鋼板、片面電気亜鉛めつき鋼板の非めつ
き面(亜鉛付着量0.5〜1.0夕/従)、及び冷延鋼
板をそれぞれリン酸塩処理する直前に、Ti(硫酸チタ
ンとして添加)イオン0〜15QpmおよびFe(塩化
第一鉄として添加)イオン0〜100脚含有する水溶液
中に3頂砂浸贋後、直ちにスプレー型リン酸亜鉛処理を
行った。
き面(亜鉛付着量0.5〜1.0夕/従)、及び冷延鋼
板をそれぞれリン酸塩処理する直前に、Ti(硫酸チタ
ンとして添加)イオン0〜15QpmおよびFe(塩化
第一鉄として添加)イオン0〜100脚含有する水溶液
中に3頂砂浸贋後、直ちにスプレー型リン酸亜鉛処理を
行った。
片面電気頭金8めつき鋼板非めつき面(鉄面)および袷
延鋼板にはカチオン電着塗装20rm、静電塗装(2層
)計70仏mを施した。電気亜鉛めつき鋼板にはカチオ
ン電着塗装のみ20山mを施し、各試験片の塗膜二次密
着性をしらべた。この結果を第1表に示す。この結果片
面亜鉛めつき鋼板鉄面の二次密着性に対し、Tiイオン
1〜10Q机、Feイオン1〜100胸、Tiイオン+
Feイオン6肌以上で効果があり、玲延鋼板および露着
塗装のみを施した電気亜鉛めつき鋼板に対し、何ら障害
とならないことがわかる。実施例 2 実施例1と同様の鋼板をTiイオン(硫酸チタンとして
添加)IQ風およびFeイオン(硝酸第一鉄として添加
)、Niイオン(硝酸第一ニッケルとして添加)、Co
イオン(硝酸コバルトとして添加)のうち1種以上を0
〜15瓜靭含有する水溶液に、浸債型リン酸亜鉛処理の
直前に浸潰し、実施例1と同様にしてリン酸塩処理およ
び塗装を施した試料の二次密着性を評価した。
延鋼板にはカチオン電着塗装20rm、静電塗装(2層
)計70仏mを施した。電気亜鉛めつき鋼板にはカチオ
ン電着塗装のみ20山mを施し、各試験片の塗膜二次密
着性をしらべた。この結果を第1表に示す。この結果片
面亜鉛めつき鋼板鉄面の二次密着性に対し、Tiイオン
1〜10Q机、Feイオン1〜100胸、Tiイオン+
Feイオン6肌以上で効果があり、玲延鋼板および露着
塗装のみを施した電気亜鉛めつき鋼板に対し、何ら障害
とならないことがわかる。実施例 2 実施例1と同様の鋼板をTiイオン(硫酸チタンとして
添加)IQ風およびFeイオン(硝酸第一鉄として添加
)、Niイオン(硝酸第一ニッケルとして添加)、Co
イオン(硝酸コバルトとして添加)のうち1種以上を0
〜15瓜靭含有する水溶液に、浸債型リン酸亜鉛処理の
直前に浸潰し、実施例1と同様にしてリン酸塩処理およ
び塗装を施した試料の二次密着性を評価した。
その結果第2表に示す。この結果、Fe,NiまたはC
oイオン1〜100血がTiイオンと共存することによ
って、特に片面めつき鉄面の二次密着性が向上すること
、Fe,NiまたはCoイオンのみでは効果がないこと
、全イオン量6脚未満では効果がないことがわかる。
oイオン1〜100血がTiイオンと共存することによ
って、特に片面めつき鉄面の二次密着性が向上すること
、Fe,NiまたはCoイオンのみでは効果がないこと
、全イオン量6脚未満では効果がないことがわかる。
実施例 3片面溶融亜鉛めつきの非めつき面(研削によ
り亜鉛を削除、亜鉛付着量0.5〜1.0夕/れ)、冷
延鋼板および溶融頭鉛めつき鋼板をそれぞれリン酸塩処
理する直前にTi(硫酸チタンとして添加)イオンIQ
岬、およびFe(塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄
または硝酸第一鉄として添加)イオンまたはNi(水酸
化第一ニッケルとして添加)イオンIQ剛含む水溶液中
の3現砂浸潰し、直ちにティップ型リン酸亜鉛処理を行
い、実施例1と同様に塗装を施し、(溶融亜鉛めつき鋼
板は蚤着塗装のみ)塗膜二次密着性を評価した。
り亜鉛を削除、亜鉛付着量0.5〜1.0夕/れ)、冷
延鋼板および溶融頭鉛めつき鋼板をそれぞれリン酸塩処
理する直前にTi(硫酸チタンとして添加)イオンIQ
岬、およびFe(塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄
または硝酸第一鉄として添加)イオンまたはNi(水酸
化第一ニッケルとして添加)イオンIQ剛含む水溶液中
の3現砂浸潰し、直ちにティップ型リン酸亜鉛処理を行
い、実施例1と同様に塗装を施し、(溶融亜鉛めつき鋼
板は蚤着塗装のみ)塗膜二次密着性を評価した。
その結果を第3表に示す。その結果、いずれの場合も片
面溶融亜鉛めつき鉄面(非めつき面)の二次密着性が大
中に向上し、しかも冷延鋼板および溶融頭鉛めつき亀着
塗装面に対しては全く・影響を与えないことがわかった
。
面溶融亜鉛めつき鉄面(非めつき面)の二次密着性が大
中に向上し、しかも冷延鋼板および溶融頭鉛めつき亀着
塗装面に対しては全く・影響を与えないことがわかった
。
第】表 塗膜二次密着性評価結果
塗装した鋼板を50℃、95〜100%湿度の湿気槽中
に10日間保ち、取り出し後塗膜に2m/mのゴバン目
で100ケの切込みを入れ、接着テープで剥離。
に10日間保ち、取り出し後塗膜に2m/mのゴバン目
で100ケの切込みを入れ、接着テープで剥離。
剥離したゴバン目数で評価。
5:剥離数 ミ20
4: 〃 20^)40
3: 〃 40()60
2: 〃 60()80
1 : ″ )〉80
第2表 塗膜こ次密着性評価結果
塗装した鋼板を50℃、95〜100%湿度の湿気槽中
に10日間保ち、取り出し後塗腹に2M/仇 のゴバン
目】 00ケの切込みを入れ、接着テープで剥離。
に10日間保ち、取り出し後塗腹に2M/仇 のゴバン
目】 00ケの切込みを入れ、接着テープで剥離。
剥離したゴバン目数で評価。5:剥離数 ミ20
4: ″ 20^)40
3: ″ 40へ)60
2: ″ 60()80
1 : ″ )〉80
第3表 塗膜二次密着性評価結果
塗装した鋼板を50℃、95〜100%湿度の湿気槽中
に10日間保ち、取り出し後塗膜に2m/肌 のゴバン
目】 00ケの切込みを入れ、接着テープで剥離。
に10日間保ち、取り出し後塗膜に2m/肌 のゴバン
目】 00ケの切込みを入れ、接着テープで剥離。
剥離したゴバン目数で評価。5:剥離数 ミ20
4: 〃 20^)40
3: ″ 40へ) 60
2: ″ 60^Y 80
1 : ″ )〉 80
第1図は鋼板上の亜鉛付着量に対するリン酸塩皮膜中の
フオスフオフィラィトの割合および塗膜二次密着性の関
係を示す図である。
フオスフオフィラィトの割合および塗膜二次密着性の関
係を示す図である。
Claims (1)
- 1 鋼板にリン酸塩処理を施すに当り、直前に、Tiイ
オンを1〜100ppm(A)およびFeイオン、Co
イオン、Niイオンのうちいずれか1種または2種以上
(B)総計で1〜100ppmを含み、あつ(A)+(
B)≧6ppmを満足する水溶液を鋼板に塗布すること
を特徴とする化成処理前処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8104782A JPS6018752B2 (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 化成処理前処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8104782A JPS6018752B2 (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 化成処理前処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199873A JPS58199873A (ja) | 1983-11-21 |
| JPS6018752B2 true JPS6018752B2 (ja) | 1985-05-11 |
Family
ID=13735504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8104782A Expired JPS6018752B2 (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 化成処理前処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018752B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3400339A1 (de) * | 1984-01-07 | 1985-08-29 | Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln | Verfahren zur nachpassivierung von phosphatierten metalloberflaechen unter verwendung von nickel- und/oder kupfer-kationen enthaltenden loesungen |
| JP2006299379A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Nippon Paint Co Ltd | 表面調整剤及び表面調整方法 |
| US20080283152A1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-20 | Jeffrey Allen Greene | Rinse conditioner bath for treating a substrate and associated method |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP8104782A patent/JPS6018752B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58199873A (ja) | 1983-11-21 |
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