JPS6256580A - 亜鉛系メツキ鋼板のクロメ−ト塗布液 - Google Patents

亜鉛系メツキ鋼板のクロメ−ト塗布液

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JPS6256580A
JPS6256580A JP60194940A JP19494085A JPS6256580A JP S6256580 A JPS6256580 A JP S6256580A JP 60194940 A JP60194940 A JP 60194940A JP 19494085 A JP19494085 A JP 19494085A JP S6256580 A JPS6256580 A JP S6256580A
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zirconium fluoride
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chromate coating
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佐伯 憲史
Kazuyuki Ooyama
和幸 大山
Iwao Kawasaki
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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
    • C23C22/38Chemical 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 containing also phosphates

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、亜鉛系メッキ鋼板のクロメート塗布液に関す
るものである。
〔従来の技術〕
防錆又は塗装下地を目的として、也鉛系メッキ鋼板の表
面に適用する水にクロム酸又は重クロム酸を溶解させた
クロメート塗布液が知られている。
このクロメート塗布液は、亜鉛系メッキ鋼板に塗布後水
洗することもなくその使用方法が比較的簡単でしかも安
価にでき、耐食性も優れている点で多く使用されている
しかし、従来のクロム酸又は重クロム酸水溶液からなる
クロメート塗布液を亜鉛系メッキ鋼板に適用すると、新
液に於ては、耐食性の点で成る程度満足な皮膜を得るこ
とができるが、クロメート塗布作条の経過((従い、溶
出亜鉛と還元生成された3価クロムの影響を受け、回収
クロメート塗布液の性能が劣化して新液に於けるよりも
性能の低下した皮膜が形成される。よって新液時に近い
性能を得るためにクロメート塗布液の廃棄更新を頻繁に
行わなればならず、作業性、公害対策上等で好ましくな
かった。
又塗装を行う場合、このクロメート皮膜は、リン酸塩皮
膜に比べて塗料付着性が劣ると共に塗料の選択性があシ
、塗装する際に事前に十分なテストを行っておく必要が
あった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、前記問題とされていた亜鉛系メッキ鋼板のク
ロメート塗布液による皮膜の耐食性、塗装下地性、及び
クロメート塗布液の劣化性について、従来のクロメート
塗布液よりも優れた性能を有するクロメート塗布液を提
供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的を達成させるクロメート塗布液は、クロム
酸10〜Loll/i 3価クロムイオン1〜21 g
/l 、リン酸イオン0.1〜4 g/l及びジルコニ
ウムフッ化物イオン0.1〜49/11を會む酸性水溶
液であって、且つ該酸性水溶液中の6価クロムイオン/
3価クロムイオンの重量比が1.5/1〜5/1、クロ
ム酸/ジルコニウム7ツ化物イオンの重−h比が5/1
〜100/1及びリン酸イオン/ジルコニウムフッ化物
イオンの重量比が172〜2/1にA整されていること
を特徴とするものである。
このクロメート塗布液にシリカfi 0.1〜200g
/l添加することによシ、更に耐食性及び塗料付着性の
優れた皮膜を亜鉛系メッキ鋼板表面に得ることが出来る
本発明に於けるクロメート塗布液中のクロム酸は無水ク
ロム酸を添加することにより得られ、3価クロムイオン
はこれに修酸、タンニン酸、デン粉、アルコール、ヒド
ラジン、クエン酸等の還元4jを添加してCr  fc
r  とすることにより得ることが出来る。リン酸イオ
ンは、正リン酸、リン酸アンモン等を添加することによ
り得られ、ジルコニウムフッ化物イオンは、ZrF6と
して添加するが、その化合物として(NH4)2ZrF
a 、 H2ZrFa等がある。シリカは、コロイダル
シリカを添加することにより得られる。
〔作用〕
本発明に於けるクロメート塗布液のクロム酸濃度を10
9//l未肩にすると、被処理物表面に本発明の目的を
達成させるに充分な皮膜付N量が確保されず、100 
g/11を超えた濃度にすると、塗布皮膜量が多過ぎて
塗料付着性が低下する。
クロメート塗布液の3価りロム濃度は、1g/11未満
にすると、形成される皮膜が水洗又はアルカリ脱脂によ
るクロム溶出の多い皮膜となり、塗料の選択性が極めて
多いものとなる。21j9/lを超えると、塗布液中に
3価クロムを維持しておくのが困難とな9沈澱が生じる
ようになる。亜鉛系メッキ鋼板表面に形成されるクロメ
ート皮膜の性能面ゆら適正な6価クロム/3価クロムの
重量比を限定すると、1.5/1〜5/1であって、1
.5/1未満になると、形成される皮膜が水洗又はアル
カリ脱脂によるクロム溶出の多い皮膜となり、塗料の選
択性が極めて多いものとなる。又5/1を超えると、形
成される皮膜の耐食性が低下する。6価クロム/3価ク
ロムの重量比を1.5/1〜5/1とすることにより、
皮膜むらがなく、クロム固定率が高くて自己修復作用が
あり、且つ塗料選択性の少ないクロメート皮膜を徂鉛系
メッキ田板の表面に形改させることが出来る。
更にクロメート塗布液に、性能を維持・向上させる為に
リン酸イオンやジルコニウムフッ化物イオンを添加させ
る。リン酸イオンを0.1〜4 !/1添加することに
より、亜鉛系メッキ鋼板表面にリン酸塩が形成され、皮
膜外観が均一で、且つ塗料付着性の優れた皮膜となる。
リン酸イオンが0.1g/1未満であるとその効果が弱
<、4g/lを超えるとリン酸塩の多い皮膜となってf
#f食性が低下してくる。ジルコニウムフッ化物イオン
の添加によυ、被塗布物表面を適度Vこエツチングする
と共に金属イオンを錯化合物に転換させ、付着性の優れ
念クロメート皮膜を長期にわたって形成させることが出
来る。ジルコニウムフッ化物イオンが0.1、!+7/
1未満であるとその効果が弱く、4 j!/lを超える
と被塗布物表面のエツチングが過多となってクロメート
塗布液への亜鉛溶出を速め、液寿命が短くなるばかりで
なく耐食性も低下する。
クロメート塗布液中のリン酸イオン/ジルコニウムフッ
化物イオンの重量比は1/2〜2/1とするが、1/2
未満又?′i、2/1を超えると塗装後の耐食性が劣る
皮膜とをシ、目的とする性能の皮膜を得ることが出来な
い。又クロム酸/ジルコニウムフッ化物イオンの重量比
を5/1〜100/1 、好ましくは10/1〜40/
1とするが、5/1未満又は100/1を超えても塗装
後のjilt食性が劣る皮膜とな9、目的とする性能の
皮膜を得ることが出来ない。
本発明に於けるクロメート塗布液にシリカを0.1〜2
00 !/l添加することにより、耐食性及び塗料付着
性が向上する。0.1 &/1未満になると、シリカ添
加の効果は殆ど期待出来ず、200 g/にlを超える
と、塗布皮膜量が多過ぎて塗料付着性が低下する。シリ
カの適IFなる添加量は、塗装後の性能を考慮するとク
ロム酸/シリカの重]゛比で10/1〜1/2である。
本発明のクロメート塗布液は、亜鉛系メッキ鋼板に塗布
した後、水洗することなく乾燥して塗装されるので、塗
装後の性能を考慮するとアルカリ金属の混入は好ましく
なく、従って酸性水溶液として使用される。この液の好
ましいpH域は、0.6〜4である。
本発明のクロメート塗布液の使用法を述べると、工程と
しては一般に、脱脂→水洗→クロメートa布→乾燥の工
程がとられる。クロメート塗布液は常温〜50℃で用い
られ、塗布方法はロールコート、スプレー、浸漬等の方
法により行い、塗布後Iちに過剰塗布分をロールバス等
の方法により除去する。亜鉛系メッキ鋼板に対するクロ
メート塗布液の塗布量は、クロムとして10〜200m
9/m’、好ましくは15〜100rn9/ばである。
ロールパス等の方法により除去されtクロメート塗布液
は、回収して再度塗布液として用いる。
クロメート塗布液の塗布が継続されるに従い、クロメー
ト麓布液中へ亜鉛が溶出して来るが、この溶出亜鉛と亜
鉛メッキ鋼板への持出し液量とのバランスによっては、
形成されるクロメート皮膜の性能に大きく影響してくる
。極端に溶出亜鉛量が多いか又は持出液量が少ない場合
には、何んらかの塗布液中亜鉛量のコントロールの対策
をとる必要がある。その−例としてオートドレーンやイ
オン交換法がある。
〔実施例1,2及び比較例1,2.3.43溶融亜鉛メ
ツキ鋼板のオイリング材を、アルカリ脱脂→水洗→ロー
ル絞り→常温クロメート塗布液のロールコート→乾燥の
工程で処理した。そのときのクロメート塗布液の組成は
第1表のとおりであり、その処理皮膜の性能は第2表及
び第3表のとおりであった。
※1、メラミンアルキッド系塗料(25μm);[2、
lr+m四方のマス目がタテ、ヨコ10ケずつのゴバン
目金切った後セロテープ剥離 ※3.7」押し出し後セロテープ剥離 ※4、l/2φインチのポンチにてIK9のおもり金3
0ay+の高さから落下後セロテープ剥離※5、S、S
、T、 144時間後、クロスカット部全テープ剥離片
側最大フクレ巾全測定 毫6、塗料密着性評価基準 5、加工後のテープ剥離による剥離が全く認められない
4、       tt      s   IQ%以
内認められるっ3、       #      # 
  11〜30%  〃2、       /l   
    131〜50%  〃1、       //
      tt   51ケ以上  〃1g17、S
、S、T、後の発錆面積 次に実施例1及び比較例1について連続処理し、クロメ
ート塗布液中への溶出亜鉛による耐食性の影響を調べた
結果、第3表の如くであった。
第3表 〔実施例3〕 溶融亜鉛メッキ鋼板のオイリング材を、アルカリ脱脂→
水洗→ロール絞り→常温クロメート塗布液のロールコー
ト→乾燥の工程で、第4表の如くクロメート塗布液の濃
度及び皮膜中クロム付着1石−を変化させて処理した。
その耐食性試験結果を同じく第4表に示す。
第  4  表 〔発明の効果〕 本発明のクロメート塗布液を捕鉛系メッキ用板表面に適
用することにより、従来のり1スメート塗布液よりも、
耐良性、塗装下地・生及びクロメート塗布液への溶出亜
鉛の影響について優izた摘果を得ることが出来る。
代理人 升埋士 藤 本    礒 後  藤  武  夫

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クロム酸10〜100g/l、3価クロムイオン
    1〜21g/l、リン酸イオン0.1〜4g/l及びジ
    ルコニウムフッ化物イオンを0.1〜4g/lを含む酸
    性水溶液からなるクロメート塗布液であつて、且つ該酸
    性水溶液中の6価クロムイオン/3価クロムイオンの重
    量比が1.5/1〜5/1、クロム酸/ジルコニウムフ
    ッ化物イオンの重量比が5/1〜100/1及びリン酸
    イオン/ジルコニウムフッ化物イオンの重量比が1/2
    〜2/1に調整されていることを特徴とする亜鉛系メッ
    キ鋼板のクロメート塗布液。
  2. (2)クロム酸10〜100g/l、3価クロムイオン
    1〜21g/l、リン酸イオン0.1〜4g/l、ジル
    コニウムフッ化物イオンを0.1〜4g/l及びシリカ
    0.1〜200g/lを含む酸性水溶液からなるクロメ
    ート塗布液であつて、且つ該酸性水溶液中の6価クロム
    イオン/3価クロムイオンの重量比が1.5/1〜5/
    1、クロム酸/ジルコニウムフツ化物イオンの重量比が
    5/1〜100/1及びリン酸イオン/ジルコニウムフ
    ッ化物イオンの重量比が1/2〜2/1に調整されてい
    ることを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板のクロメート塗布
    液。
JP60194940A 1985-09-05 1985-09-05 亜鉛系メツキ鋼板のクロメ−ト塗布液 Granted JPS6256580A (ja)

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