JPS61143594A - 黒色化処理鋼板の製法 - Google Patents

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】 （従来技術と問題点） 本発明は黒色メッキ鋼板の製造方法に関する。

従来、防食を目的としてＺｎ、　Ｚｎ合金、Ｓｎ、　Ｎ
ｉ、　Ｃｒ等のメッキを鋼板上に施しているが、これら
のメッキは白色ないし灰白色の外観を有しているため、
裸使用を目的とした用途に対しては制限が有る。一方、
事務用品、光学機器、電気製品、自動車部品等の分野で
、裸使用を目的とした黒色の外観を宥する鋼板のニーズ
が大きくなっている。

そこで、最近表面を黒色化した鋼板が開発され、裸使用
でも外観的に十分高級感を有するため広い分野で使用さ
れる様になってきた。即ち、公知の黒色化法としては、
下記の様な方法があげられる。

（イ）カーポ゛ンブラック等を主成分とした黒色樹脂皮
膜を、鋼板もしくはメッキ鋼板表面に形成する方法。（
特開昭５６−８２ＬＨ） （ロ）鋼板表面にＡｇを含む皮膜を形成する方法。

（ハ）鋼板を、タンニン鉄水溶液に無機物の硝酸塙を添
加した処理液で処理する方法（特開昭５６−（ニ）Ｇｏ
及び添加剤を含むＺｎメッキ鋼板を陽極処理する方法（
特開昭５８−１５１４１１０、特開昭５８−１５１４９
１）。

しかし、これら公知の方法には、（１）銀等の貴金属を
使用するので、コスト的に不利である、（２）カーボン
ブラック等を主成分とする皮膜は密着性が劣る、（３）
陽極処理のみならず、メッキ条件によっても外観が変化
する等の問題点がある。

本発明者は、上述の様な問題点を改善する目的で先に特
願昭５８−２２８４７１号及び特願昭５９−３４３４２
号を提出したが、さらに操業条件を広げ、色調のコント
ロールを容易にするため鋭意研究を進めた結果、鉄族系
元素（Ｆｅ　、　Ｎｉ、　Ｇｏ）を含む合金化Ｚｎメッ
キ鋼板を陽極処理する事により、目的を達成出来る事を
見出し、本発明をなしたものである。

（発明の構成） 本発明の骨子は、鋼板表面に施した鉄族系元素を含む合
金化Ｚｎメッキ層を、ＮＯ，イオンを含み、さらに陰イ
オンとして、ＳＯ４、ＣｆＬ、　８ｒ、　Ｆ、１　、　
ＣＮ、　ＰＯ４の少くとも１種類以上を含む浴中で陽極
処理する車によって黒色化層を表面に形成する点にある
。

本発明を図面によって説明すれば、図１において最上層
に鉄族系元素を５ｗｔ＄以上含むＺｎ系合金メッキ層（
１）を有する鋼板（２）を、ＮＯ−、イオンを１〜５０
０ｇ／　ｌ含み、さらに陰イオンとして、ｓｏ”；　、
　　ＣｆＬ　、　ＢＦ、Ｆ−１「、ｃｌ、Ｐ♂：　（７
）　少＜　トモ１種類以上を合計で０．５〜３００ｇ／
　ｆｉ含む浴（３）中で、該メッキ板を陽極として電気
量ｌＯ〜６００クーロン／　ｄｔｎ’で電解処理（以下
陽極処理と言う）する、これにより、メッキ層上に黒色
化層（０が形成される。

本発明で、黒色化処理を施される処理材は、その最上層
に、成分として鉄族系元素（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｇｏ）が５ｗ
ｔ＄以と存在する事を必須とし、望ましくは、８ｗｔ％
以上鉄族系元素を含有したものを用いる。鉄族系元素が
５ｗｔ＄未満だと処理に時間を要するばかりでなく、十
分な発色が得られず、また、均一な発色も得られない、
又、５０％を超えるとコスト面で不利である。

黒色化するために用いる処理液は、Ｎｏ１　イオンをＩ
ｇ／文〜５００ｇ／見台有している事が必要である。１
ｇ／ｌ未満だと青色が強く、十分な黒色を呈さない、ま
た、５００ｇ／　ｌを超えると経済的でなく、さらに溶
解するためには浴温を上げなければならないため、黒色
度が低下する。

＊たｓｃＡ、　　ｃｒ、Ｂ「等の陰イオンは、０．５ｇ
／　１未満では効果がなく　、３００ｇ／　ｌを超える
と溶解するために浴温を上げなければならないので黒色
度が低下する。

浴温は低すぎると温度が安定せず、外観がばらつくが、
発色は浴温が低い方が有利である。浴温の上限は約８０
℃で、それ以上になると赤味が強くなるため十分な黒色
化ができない。

本発明においては、使用する処理浴にＮＯ″；のみでな
く、更に陰イオンとしてＳＯ”４、　Ｃｆ、Ｂｒ、Ｆ二
「、ＣＮ二Ｐ　Ｏ’４の少なくとも１種以上を含有させ
た事により、黒色化度を増すことができた。

また、これら陰イオンの添加により、浴の電導度を大幅
に良くする事が出来、処理に要する電力を下げ得るとい
う利点も有る。陰イオン添加の効果は、Ｓ０４が最も大
きいので、好ましい組合せは、ＮＧとＳＯ４を共に含有
させた浴を使用することである。

電気量については、１０ク一ロン／ｄゴ未満では、処理
後外観に青味が強く、また処理むらも大ｓイ、ｅｏｏク
ーロン／　ｄｎｆを超えると、メッキ皮膜の溶出が大き
く、経済的でないし、逆に黒色度が下がり灰色を帯びて
くる。従って、電気量はＩＱ〜６００クーロンが適当で
ある。

上述の処理によって得られた黒色化処理鋼板は、乾燥雰
囲気中ではかなり良好な耐食性を有するものの、湿潤雰
囲気中では比較的早期に白錆が発生する。また、上記処
理のみでは若干の干渉色を呈している。これらの点を解
決するために、黒色化したメッキ層上にクロメート皮膜
（５）及び又は有機樹脂皮膜（６）を形成させる。クロ
メート皮膜は、クローム量にして５〜２００ｍｇ／ｒｎ
’が望ましい。

５■ｇ／ゴ未満では効果がなく、２００ｍｇ／ｒｎ’を
超えると逆に黒色がそこなわれる。また有機樹脂として
は、例えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド
樹脂、ポリビニルアルコール、フェノール樹脂、フッ素
樹脂、ヒドロキシエチルセルロース等が有るが、形成さ
れる皮膜が透明であれば、特にその種類は限定しない、
その膜厚は、０．２〜４鉢が適当であり、０．２湊未満
だと、逆に樹脂を塗布する事による干渉色が表われるた
め望ましくなく、４湊を超えると樹脂皮膜の密着性が悪
くなる。

次に、本発明の効果を実施例及び図２〜７によって説明
する０図において、Ｌ値は明度を示し、Ｌ≦２０で良好
な黒色となる。Ｌ値が小さい程色調の債れた黒色である
。

（実施例１） 鉄族系元素とＺｎとの合金メッキを施した鋼板を、浴温
３０℃、ｐＨ１Ｏ，５、Ｎａ２　ＳＯａ　１００ｇ／　
ｇ、（ＳＯｒ６８ｇ／交）とＮａＮ０．　３０ｇ／　ｌ
　（ＮＯ，２２ｇ／　ｌ　）を含む処理浴中で、電気量
１１４クローン／　ｄｒｎ’で陽極処理した。

図２はＺｎ合金メッキ中の鉄族系元素の量を変えた場合
の、Ｌ値の変化を示す図である６図２から、鉄族系元素
の量が５ｗｔ＄以上で良好な黒色化を示すことが分かる
。

（実施例２） Ｎｉ　１３ｗｔ１、Ｚｎ　８７ｗｔ＄ノ合金メッキを施
した鋼板を、浴温４０℃、ｐＨ８、Ｎａ２　ＳＯａ　１
００ｇ／　ｌ　（ＳＯヤ６８ｇ１　ｎ　）とＮｏ−イオ
ンを含む処理浴中で、電気量ｉｏｏクローン／ｄｔｎ’
１’陽極処理した。

ｒＩ！Ｊ３は、浴中のＮ「、濃度を変えた場合の、Ｌ値
の変化を示す図で゛ある０図３から、ＮＯ−、４度が１
〜５００ｇ／　ｌの範囲・で良好な黒色化が得られるこ
とが分かる。

（実施例３） Ｃｏ　１０ｗｔ＄、旧３ｗｔＸ　、　Ｚｎ　８７ｗｔ駕
を含む合金メ。

キを施した鋼板を、浴温４０℃、ｐＨ８、ＮａＮ０１　
５０ｇ／　ｌ　ＣＮＯ；　３８　ｇ／　ｎ　）と陰イオ
ンを含む処理浴中で、電気［ｒｌＯＯクーロン／ｄｍ″
で陽極処理した。

図４は浴中の陰イオンの種類と含有量を変えた場合の、
Ｌ値の変化を示す図である。

図４から、Ｓ♂；、Ｃ１，８Ｆ、［、「、ｃｆ、　ｐｏ
ニー等の陰イオンを０．５〜３００ｇ／ｌの範囲で含む
浴で′λ− 良好な黒色化が得られること、特にＳＯ４が有効である
ことが分かる。

（実施例４） Ｎｉ　１５ｗｔＬ　Ｚｎ　８５ｗｔ＄の合金メッキを施
した鋼板を、浴温３０℃、ｐＨ１０，５、Ｎａ２　Ｓ０
４１００ｇ／　ｌ　（５０４８８ｇ／ｌ）とＮａＮ０１
　３Ｏｇ／　ｌ　（ＮＯ３２２ｇ／　ｌ　）を含む処理
浴中で、陽極処理した。

図５は陽極処理の電気量を変えた場合のＬ値の２変化を
示す図である。図５から、電気量１０〜６００クローン
／　ｄｍ″で良好な黒色化が得られることが分かる。

（実施例５） Ｘｉ　１１ｗｔＬ　Ｇｏ　４ｗｔ駕、　Ｚｎ　８５ｗｔ
Ｘを含む合金メッキを施した鋼板を、Ｐ）Ｉｔｏ、！５
．　Ｎａ２　Ｓ０４１００ｇ／　１（Ｓ０４　８８ｇ／
　ｌ　）・とＮａＮ０１　３０ｇ／ｌ　　（ＮＯｚ　　
２２ｇ／ｌ）を含む処理浴中で電気１１００クローン／
ｄｒｒｆで陽極処理を行った。

図８は、処理浴の浴温を変えた場合のＬ値の変化を示す
図である０図６から浴温８０℃以下で良好な黒色化が得
られることが分かる。

（実施例６） Ｇｏ　８ｗｔ駕、　Ｚｎ　１３４ｗｔ駕を含む合金メッ
キを施した鋼板を、浴温５０℃、ｐＨ８、ＮａＮ０ｔ　
　５０ｇ／　ｌ　（ＮＯ−ｔ３６ｇ／ｌ）とＮａ２５０
４５０ｇ／ｌ　（Ｓ０４　３４ｇ／ｌ）及び、ＣＩＬイ
オンを含む処理浴中で電気量１０Ｇクローン／　ｄｒｎ
’で陽極処理を行った。

図７は、Ｃ見一度を変えた場合のＬ値の変化を示す図で
ある０図７から陰イオンとしてＣｉとＳＯ４との合計が
３００ｇ／　見を超えない範囲で良好な黒色化が得られ
ることが分かる。

次に、旧１２ｗｔＬ　Ｚｎ　８８ｗｔ＄ノ合金メ、−ｔ
−４施した鋼板を、浴温３０℃、　ｐＨ１０のＮａＮＯ
３３０ｇ／１（ＮＯ；″　２２ｇ／　ｌ　）とＮａ２　
Ｓ０４１００ｇ／ｌ　（ＳＯ４Ｈｇ／ｌ＞を含む処理浴
中で、電気量１００クローン／ｄｍ″で陽極処理して得
た黒色化鋼板に、更にクロメート皮膜のみ、及びクロメ
ート皮膜と有機樹脂皮膜を形成した結果を表１に示す。

（発明の効果） 本発明によれば、黒色化処理のコントロールが容易で、
しかも良好な黒色化鋼板が得られる。

２〜図７は、実施例１〜６における黒色化度の変化を示
すグラフである。

ｌメッキ層 ２鋼板 ３処理浴 ４黒色皮膜 ５クロメート皮膜 ８有機樹脂皮膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）最上層として、鉄族系元素（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）
   を５ｗｔ％以上含むＺｎ系合金メッキ層を有する鋼板を
   、Ｎｏ＿３＾−イオンを１〜５００ｇ／ｌ含み、さらに
   陰イオンとして、ＳＯ＿４＾２＾−、Ｃｌ＾−、Ｂｒ＾
   −、Ｆ＾−、Ｉ＾−、ＣＮ＾−、ＰＯ＿４＾３＾−の少
   くとも１種類以上を合計で０．５〜３００ｇ／ｌ含む、
   ８０℃以下の浴液中で、電気量１０〜６００クローン／
   ｄｍ＾２の陽極処理する事を特徴とする黒色化処理鋼板
   の製法。
2. （２）処理浴が、ＮＯ＿３＾−イオンを１〜５００ｇ／
   ｌ、ＳＯ＿４＾２＾−イオンを０．５〜３００ｇ／ｌ含
   む浴である特許請求の範囲第１項記載の製法。
3. （３）黒色化処理したメッキ層表面の上に、Ｃｒ量にし
   て５〜２００ｍｇ／ｍ−＾２のクロメート皮膜及び又は
   膜厚０．２〜４μの有機樹脂皮膜を形成させる特許請求
   の範囲第１項記載の製法。