JPS62180079A

JPS62180079A - 黒色亜鉛めつき鋼板の保護皮膜製造法

Info

Publication number: JPS62180079A
Application number: JP2079486A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nomura; 伸吾野村; Kanji Nakamura; 中村　寛司
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-07
Also published as: JPH0571666B2

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】［産業上の利用分野］本発明は黒色亜鉛めっき鋼板の保護皮膜製造法に関し、
より詳しくは、亜鉛合金めっき鋼板に黒色化処理を施し
たのちに、加工性及び耐食性にすぐれた保護皮膜を形成
せしめる黒色亜鉛めっき鋼板の保護皮膜製造法に関する
。

［従来技術］従来、装飾性、光吸収性、吸熱性あるいは光反射防止性
を向上させた黒色化鋼板は、家電製品のシャーシ類や複
写器の光学系の周辺部品に数多く利用されてきた。

しかし近年、コスト低減の目的から、加工後に塗装を行
なうという従来の黒色化方法から、あらかじめ黒色化さ
れた亜鉛合金めっき鋼板を加工して使用する方法に代わ
りつつある。

このようにあらかじめ黒色化する場合には、黒色化後加
工を行なうことになるので、かかる鋼板にはすぐれた加
工性が要求される。

また、黒色化されためっき鋼板は、それ自体耐摩耗性に
乏しく、非常に傷つき易く黒色化皮膜の美感が著しくそ
こなわれやすい、そして、湯部から発錆し、発錆すると
、白色の腐食生成物を生成し、緻密美麗な外観が損なわ
れる。

黒色化された亜鉛合金めっき鋼板に皮膜を形成させたも
のとしては１表面に、陽極電解処理を施こしたものが知
られている（特開昭５８−１５４１９０）。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ（第１発明及び第２発明が解決しようとする問題点）特開昭５８−１５１４９０に開示された技術においても
、耐摩耗性を十分には向上させることができず、従来技
術で述べたような発錆が生じ、緻密な外観が損なわれる
という問題は解決されていない。

また、黒色化された亜鉛合金めっき鋼板は加工時には表
面の黒色化層が一層傷つき易く、加工後に塩水噴霧試験
（ＪＩＳ２３７１）により耐食性を調べると白錆が発生
し、ｗ！、密な黒色化表面が損なわれてしまう。

（第２発明が解決しようとする問題点）第１発明によっ
て上記問題点は解決されるが、第１発明に係る鋼板は、
黒色表面の光沢には配慮が払われず、装飾用のような光
沢に厳密な制約を受けない用途には使用できるが、光の
反射防止用には使用することはできない。

［問題点を解決するための技術的手段］（第１発明）本出願に係る第１発明は、Ｎｉ　、Ｇｏ又はＭ。

の１種以上をＮｉ、Ｃｏについて０．５〜３０ｗＬ％、
Ｍｏについて０．５〜１０ｗｔ％含有する亜鉛を主成分
とする亜鉛合金のめっき層を単層あるいは２層以上有す
る鋼板を、０．１〜２０ｗｔ％の酸およびＯ１１〜２０
ｗＬ％の酸化剤を含有する黒色化処理液により黒色化処
理し１次いで、黒色化処理した該鋼板の表面に、無水ク
ロム酸を全溶液に対する割合でＩｇ／文〜２００　ｇ／
ｌ含有する水性樹脂を含んだ溶液を塗付・乾燥して皮膜
を単層あるいは２層以上形成せしめることを特徴とする
黒色亜鉛めっき鋼板の保護皮膜製造法である。

（第２発明）本出願に係る第２発明は、Ｎｉ、Ｃｏ又はＭｏの１種以
上をＮｉ　、Ｃｏについて０．５〜３０ｗｔ％、Ｍｏに
ついて０．５〜１０ｗｔ％含有する亜鉛を主成分とする
亜鉛合金のめっき層を単層あるいは２層以上有する鋼板
を、０１１〜２０ｗｔ％の酸および０．１〜２０ｗｔ％
の酸化剤を含有する黒色化処理液により黒色化処理し、
黒色化処理した該鋼板の表面に、全クロム酸の５〜９５
ｗｔ％を還元したクロム酸を無水クロム酸に換算して全
溶液に対す割合で１〜２００　ｇ／ｌ含有した水性樹脂
溶液を塗付・乾燥して皮膜を単層あるいは２層以上形成
せしめることを特徴とする黒色亜鉛めっき鋼板の保護皮
膜製造法である。

ここで黒色化液を構成する酸としては、たとえば、塩酸
、硫酸、燐酸、ピロリン酸、過塩素酸、有機酸等を用い
ればよい。

この酸の濃度は、０．１〜２０ｗｔ％とする。

０．１ｗｔ％未満では、適当な処理時間（２〜３分以内
）内では黒色化しない。また、２０ｗｔ％を越えると黒
色化反応が速くなり反応をコントロールできなくなる。

一方、酸化剤としては、たとえば、過酸化水素水、亜硝
酸、過マンガン酸塩化塩素酸塩等を用いればよい。

酸化剤の濃度は、０．１〜２０ｗｔ％とする。

０．１ｗｔ％未満では、適当な処理時間（２〜３分以内
）内では黒色化しない。また、２０ｗＬ％を越えると黒
色化反応が速くなり反応をコントロ−ルできなくなる。

なお、黒色化処理は、たとえば、侵債、スプレー吹付等
によればよい。

第１発明においては無水クロム酸を含んだ溶液を塗付・
乾燥する。

一方、第２発明においては一部を還元したクロム酸を含
んだ溶液を塗付会乾燥する。

本発明に係る高耐食性黒色化亜鉛合金めっき鋼板におい
て使用されるクロム酸含有水性樹脂の成分および組成に
ついて説明する。

このようにクロム酸を含有せしめる理由は次にある。即
ち、水性樹脂単独では皮膜厚さ０．１〜２０ｇ／ｒｎ’
では多数のピンホールが発生することがあり、塩水噴霧
試験等では、そのピンホールから腐食が進行し、白錆が
発生することがある。樹脂自体は塩水により変質するこ
とはないので腐食はピンホールからのみ発生する。無水
クロム酸を含んだ水性樹脂を黒色化亜鉛合金めっき鋼板
上に塗付すると、クロム化合物が樹脂中に共存し、クロ
ム化合物の自己修復作用により、ピンホールからの腐食
の進行を押え、白錆の発生を防止し、高１耐食性を達成
する。

ここで、水性樹脂とは、樹脂が水中に分散、エマルジョ
ン化したものである。

本発明において使用できる水性樹脂としては、強酸性の
条件下でも安定なエマルジョンタイプ、水溶性タイプ、
乳化剤を含まない分散タイプの３タイプの樹脂が使用で
きる。アクリル、エポキシ、アクリル／スチレン、アル
キッド系の樹脂が使用でき、組成範囲として固形分１ｇ
／文〜４００　ｇ／文が好ましい。

１　ｇ／ｌ以下では造膜性が悪く、クロム化合物を結着
することができず４００　ｇ／ｌ以下では非常に粘度が
高くなり、実際上の取り扱いが困難となる。好ましくは
１０　ｇ／ｌ〜３００　ｇ／ｌが良い。

第１発明においては無水クロム酸は全溶液に対する割合
でｌ　ｇ／ｌ〜２００　ｇ／ｌ含有せしめる。

一方、第２発明においては全クロム酸の５〜９５ｗｔ％
を還元したクロム酸を無水クロム酸に換算して１〜２０
０　ｇ／ｌ含有せしめる。

１　ｇ／１未満ではクロム化合物の添加効果がなく、２
００　ｇ／文を越えると黒色亜鉛めっき鋼板の黒色化度
に有害となる。好ましくは１　ｇ／ｌ〜１００ｇ／立の
濃度範囲である。

また黒色鋼板の光沢を制御するために使用する無水クロ
ム酸の還元率は５ｗｔ％〜９５ｗｔ％である。５ｗｔ％
未満では光沢への影響が少なく、９５ｗｔ％を越えると
６値のクロム量が少なくなり、自己修復作用が低下し、
耐食性が劣化する。

好ましくは還元率１０ｗｔ％〜８０ｗｔ％である。

第２発明におけるように、一部を還元処理されたクロム
酸を含有した水性樹脂を含む溶液を塗付・乾燥すると、
水性樹脂中にクロム水酸化物又は水和物が分散した状態
が形成され、鋼板表面の光の反射率を変化させ、光沢を
低下させる。しかも一部が３価のクロムに還元されてい
るために、りに、鋼板表面への結着力が増加し、表面を
より模本性にするために高耐食性が達成できる。

なお、第１発明及び第２発明における皮膜の皮膜量は０
．１〜２０　ｇ／ｒｒ？の範囲が好ましい。

［発明の実施例］（第１発明の実施例）〈実施例１１〉Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき（Ｎｉ含有率１２ｗｔ％）を３０
ｇ／ｍ’を施した鋼板を酸及び酸化剤（過酸化水素（５
ｗｔ％）とクエン酸（５ｗｔ％））の混合水溶液をスプ
レー噴霧器により吹き付ける処理をおこなうことにより
黒色化処理をした。

黒色化処理したのち、水性アクリルエマルジョンタイプ
の樹脂（Ａ、）を１００　ｇ／ｌの固形分濃度で含み、
また、無水クロム酸を１０ｇ／見のクロム酸濃度で含む
混合塗付液を塗布したのちロール絞りを行ない乾燥した
。皮膜付着量は３ｇ／文とした。

〈実施例２１〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理したのち、水性アクリルエマルジョンタイプの樹脂
（Ａ）を１００　ｇ／ｌの固形分濃度で含み、また、４
０％口元を施したクロム酸を１０ｇ／文の′Ｃ度で含む
処理液を２ｇ／ｍ’の厚さに塗付・乾燥した。

〈実施例２２〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理したのち、水性アクリルエマルジョンンタイプの樹
脂（Ａ）と、４０％還元を施したクロム酸とをそれぞれ
２５　ｇ／ｌ　、　５０　ｇ／ｌの濃度で含む処理液を
２ｇ／ｒｒｆの厚さに塗付会乾燥した。

〈実施例２３〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理したのち、水性アクリルエマルジョンンタイプの樹
脂（Ａ）と、４０％還元を施したクロム酸とをそれぞれ
１００ｇ／４１．Ｉｇ／Ｍの濃度せ含む処理液を２ｇ／
ｍ’の厚さに塗付・乾燥した。

〈実施例２４〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理したのち、水性アクリルエマルジョンンタイプの樹
脂（Ａ）と、無水クロム酸とをそれぞれ濃度１００ｇ／
ｌ、１０ｇ／見で混同した処理液を皮覆付着量２ｇ／ｒ
ｎ’の厚さに塗付・乾燥した。

く比較例１〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理した。保護皮膜は施こさなかった（無処理）。

く比較例２〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理した。水ガラス（Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｉ　３号）とコロイ
ダルシリカ（２０ｗｔ％）を２＝８の割合で混合した液
を５ｇ／ｒｒ１′の付着量で塗付・乾燥した。

く比較例３〉実施例１１と同様に亜鉛−ニッケル合金めっきを黒色化
処理した。水性アクリルエマルジョン単独で皮膜厚さ５
ｇ／ｒｎ′で塗付・乾燥した。

（各種試験）以上のようにして皮膜を形成した黒色亜鉛めっき鋼板に
つき次の項目の試験を行なった。

■黒色度黒色度は色差計（スガ試験機社製）により測定した。Ｌ
値は小さい程黒色度が良好であることを示す。

■外観′の均一性外観の均一性は目視により観察した。

■耐食性耐食性は、塩水噴霧試験（ＪＩＳ２３７１）に基づき５
％塩水にて行ない、白錆発生までの時間を測定した。

■加工後の黒色度９０”の曲げ加工を行ない、加工後の黒色度の変化を目
視により測定した。

■光沢度Ｎ４船　至１−／　　−ツ　４　層上ＭＡ　　Ｉ蟻届シ
ロ　　ｌデ　←　Ｌｌ　４；　ｂ　−＾　　　　ｌ射角
は６０”　とし、６０＠の入射光線に対する正反射光量
を、基準面のそれに対する百分率Ｇｓ　　（６０＠）で
判断した。

以上の結果をまとめて第１表に示す。

第１表に示すように、実施例における加工前の黒色度は
比較例に比べ遜色はない。しかし、実施例においては、
加工後の黒色度、外観の均一性、耐食性はいずれも比較
例に比べ優れている。特に実施例２１〜２４については
、外観の均一性は著しく優れている。

［発明の効果］本出願に係る第１発明及び第２発明によれば、耐摩耗性
に優れ、黒色化皮膜の美感を損なうことなく、また、発
錆することなく、緻密美麗な外観が損なうことのない黒
色亜鉛めっき鋼板を得ることができる。

本出願に係る第２発明によれば、黒色化処理により表面
に発生した微妙ま色調ムラが消失し、均一・な表面色調
が得られる。すなわち、黒色化層上に決１１１あるいｌ
±′目清ＩＷＩ層が冶不１きれることになリ、光の屈折
率が変化し、黒色表面の均一性が向上する。

第１表＊１０均一、Ｏ均一、Δ若干ムラ有、Ｘムラ有り＊２　
＠著しい変化なし、Ｏ若干の黒色度の低下、×著しい黒
色度の低下

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｎｉ、Ｃｏ又はＭｏの１種以上をＮｉ、Ｃｏにつ
いて０．５〜３０ｗｔ％、Ｍｏについて０．５〜１０ｗ
ｔ％含有する亜鉛を主成分とする亜鉛合金のめっき層を
単層あるいは２層以上有する鋼板を、０．１〜２０ｗｔ
％の酸および０．１〜２０ｗｔ％の酸化剤を含有する黒
色化処理液により黒色化処理し、次いで、黒色化処理し
た該鋼板の表面に、無水クロム酸を全溶液に対する割合
で１ｇ／ｌ〜２００ｇ／ｌ含有する水性樹脂を含んだ溶
液を塗付・乾燥して皮膜を単層あるいは２層以上形成せ
しめることを特徴とする黒色亜鉛めっき鋼板の保護皮膜
製造法。
（２）Ｎｉ、Ｃｏ又はＭｏの１種以上をＮｉ、Ｃｏにつ
いて０．５〜３０ｗｔ％、Ｍｏについて０．５〜１０ｗ
ｔ％含有する亜鉛を主成分とする亜鉛合金のめっき層を
単層あるいは２層以上有する鋼板を、０．１〜２０ｗｔ
％の酸および０．１〜２０ｗｔ％の酸化剤を含有する黒
色化処理液により黒色化処理し、黒色化処理した該鋼板
の表面に、全クロム酸の５〜９５ｗｔ％を還元したクロ
ム酸を無水クロム酸に換算して全溶液に対す割合で１〜
２００ｇ／ｌ含有した水性樹脂溶液を塗付・乾燥して皮
膜を単層あるいは２層以上形成せしめることを特徴とす
る黒色亜鉛めっき鋼板の保護皮膜製造法。