JPH0129874B2 - - Google Patents
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- JPH0129874B2 JPH0129874B2 JP60065021A JP6502185A JPH0129874B2 JP H0129874 B2 JPH0129874 B2 JP H0129874B2 JP 60065021 A JP60065021 A JP 60065021A JP 6502185 A JP6502185 A JP 6502185A JP H0129874 B2 JPH0129874 B2 JP H0129874B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/627—Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
明細書中の％は、すべてwt％を示すものとす
る。 （産業上の利用分野） 本発明は、安定した種々の色調と優れた耐食性
をもち、特に無塗装用途に好適な表面処理鋼材に
関する。 （従来技術とその問題点） 近年、家電、OA機器、自動車等の分野では、
塗装省略によりコストダウンを計るという動きが
出て来ている。このため、鋼材（鋼帯、鋼板、鋼
管、型鋼等を含む）に対する一層の耐食性向上と
共に、意匠性が望まれている。公知の耐食性鋼材
としては Zn―Co、Zn―Ni、Zn―Co―Cr等のZn系合
金メツキまたはそれらのクロメート処理鋼板
（例えば、特開昭49−1986）。 Znメツキのクロメート処理後に、有機系樹
脂皮膜を形成せしめたメツキ鋼板（例えば、特
開昭57−108292）。 等がある。しかし、 については、Zn系合金メツキは、Znメツキ
に比較し赤錆発生迄の耐食性は２〜10倍有するも
のの、耐白錆性については大きな差はない。ま
た、Zn系合金メツキのクロメート処理において
は、反応型クロメートの場合にはCr付着量とし
て、数mg／m2しか付着せず、耐白錆性に効果を発
揮することが出来ない。一方、塗布型クロメート
によるクロメート処理の場合には、ロールコータ
ー法、スプレー法等でCr量を多く付着させるこ
とは可能であり、耐白錆性は向上するが、Cr量
の均一処理性の問題や、Cr6+の溶出する問題があ
り、無塗装用途での使用が限定される。 については、Znメツキのクロメート処理後
に有機系樹脂皮膜を形成せしめた強化クロメート
では、従来のZnメツキクロメート処理に比較し
て、耐白錆性では大きな効果は認められるが、曲
げ等の加工が加わつた場合には皮膜が約1μ程度
と薄く皮膜に傷が生じる為、白錆が発生しやすく
なる。 この為、この欠点を克服する手段として、クロ
メートの付着量をあげることが実施される。しか
し、Crの付着量をあげる方法として、反応型ク
ロメートを用いる場合には、スプレー法、デイツ
プ法等で付着させる為、均一処理性に問題があり
クロメート固有の黄色をもつ色調ムラが目だつよ
うになる。また、塗布型クロメートにおいても不
均一性等はある程度改善されるものの、クロメー
ト固有の黄色を呈する為、色調に問題があり、無
塗装用途での使用は限定される。 一方、意匠性、特に黒色は外観的に高級観を有
することから黒色処理を狙つた公知の鋼材として
は、 Znメツキを母材とした黒色塗料によるプレ
コート鋼板 カーボンブラツク等を主成分とした黒色樹脂
皮膜を、鋼板もしくはメツキ鋼板表面に形成す
る方法。（特開昭56−62996） Co及び添加剤を含むZnメツキ鋼板を陽極処
理する方法。（特開昭58−151490、特開昭58−
151491） 等がある。しかしこれらの鋼材には次のような問
題点がある。 は、コストが高い上に、曲げ、切断等の高加
工では塗膜の剥離等の問題が生じる。 は、密着性に劣ると共に、耐白錆性について
は全く効果がない。 は、その陽極処理皮膜がCo、Ni、Mo等の酸
化皮膜であり、ある種の不動態皮膜と言えるが、
この皮膜はÅオーダの微細な多孔質の皮膜である
ため、耐食性の面では耐白錆性に劣る。また、こ
の酸化皮膜に珪酸塩皮膜等を塗布することも提案
されているが、この酸化皮膜の多孔性を改善する
には至らず耐白錆性に劣る。 従つて、外観的には黒色又は暗黒色を呈し意匠
性には優れているものの、耐白錆性では劣つてお
り、多孔質状である酸化皮膜をいかに封孔するか
の問題がある。 即ち、公知の鋼材には、無塗装用途に好適な意
匠性と耐食性とを具備するものは見当らないのが
現状である。 （発明の目的） 本発明は、安定した色調と優れた耐食性を有
し、無塗装用途に適した鋼材を提供することを目
的とする。 （発明の構成） 本発明の表面処理鋼材は、鋼材上に第１層とし
てZn系メツキ又はAl系メツキを５〜150ｇ／m2有
し、さらにその上にZn系合金メツキ（５Ni
20％のZn―Ni、0.5Co10％のZn―Co、0.5
Mo10％のZn―Mo、10Fe30％のZn―Fe、
５Ni＋Co20％のZn―Ni―Co、５Ni＋Mo
20％のZn―Ni―Mo、５Ni＋Fe30％のZn
―Ni―Fe、のいずれか）を０〜５ｇ／m2有し
（ただし、０は含まない）さらにその上にCr量と
して10〜300mg／m2を有し、Zn―Ni―Cr、Zn―
Co―Cr、Zn―Mo―Cr、Zn―Fe―Crの１種又は
２種以上からなる不動態皮膜（酸化物、水酸化
物、硫化物の１種以上含む）を0.01〜0.5μ有する
ことを特徴とする。 （実施態様） 本発明で使用する鋼材の形状は特に限定されな
い。第１層はZnメツキ又はZn合金メツキ等のZn
系メツキ、ないしはAlメツキ又はAl合金メツキ
等のAl系メツキであり、犠性防食効果を有し、
鋼材の耐赤錆性を高める。第１層が５ｇ／m2未満
では犠性効果が充分あらわれず、150ｇ／m2を超
えると経済的に不利となる。 不動態皮膜と犠性防食効果を有する皮膜との中
間層にZn系合金メツキが０〜５ｇ／m2存在する
のは、上層の不動態皮膜を得る目的で施されたメ
ツキであり、基本的にこれらのZn系合金メツキ
は下層の犠性防食効果を有する皮膜と同等の効果
を有する為、５ｇ／m2以内の範囲で残存しても耐
食性には何ら問題はないものである。 上層にCr量10〜300mg／m2を有する、Zn―Ni―
Cr、Zn―Co―Cr、Zn―Mo―Cr、Zn―Fe―Crの
不動態皮膜を0.01〜0.5μ形成せしめるのは、その
不動態皮膜が均一な黒色を呈して意匠性にすぐれ
かつ、その下層の犠性防食層の白錆発生を抑制さ
せるためである。 ここで、Cr量が10mg／m2未満では耐白錆性の
効果があらわれず、300mg／m2を超える場合には、
溶出Cr6+の問題や、更に耐食性を狙いとして有機
系樹脂皮膜が塗布された場合に皮膜の密着性を阻
害する。 更に、その不動態皮膜の厚みについては、
0.01μ未満では均一な黒色が得られにくくなると
共に、バリヤー（barrier）層としての効果が不
充分となり、0.5μを超えると均一な黒色が得にく
くなると共に加工時に剥離し易くなる時の問題が
生じる。次に各層を形成する具体的手段について
述べる。 下層である犠性防食効果を有するメツキは、公
知のZnメツキ、Zn―Co合金メツキ、Zn―Ni合金
メツキ、Zn―Fe合金メツキ、Zn―Ni―Fe合金メ
ツキ、Zn―Co―Cr合金メツキ等の電気メツキで
あつても、また、溶融法又は真空蒸着等による
Znメツキでもよい。 また、Alメツキについても、溶融法、真空蒸
着法等によるAlメツキ、Al―Si系メツキ、Al―
Zn合金メツキでよく、要は母材の鋼材に対して
犠性防食効果を有する、Al系メツキであればよ
い。 次に、上層のZn―Ni―Cr等の酸化物又は水酸
化物ないしは硫化物からなる不動態皮膜を得る手
段について述べる。Zn―Ni―Cr等の不動態皮膜
は、まず下地のメツキ鋼板上に、５Ni20％
のZn―Ni、0.5Co10％のZn―Co、0.5Mo
10％のZn―Mo、10Fe30％のZn―Fe、５
Ni＋Co20％のZn―Ni―Co、５Ni＋Mo
20％のZn―Ni―Mo、５Ni＋Fe30％のZn―
Ni―Fe、のいずれかから、構成されるZn系合金
メツキを２〜10ｇ／m2施し、このZn系合金メツ
キを硝酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸等の酸化性の
溶液に浸漬する方法、陽極酸化する方法、高温酸
化する方法等のいずれかの方法を採用してZn―
Ni系等の酸化物、水酸化物、ないしは硫化物
（以下これらを「酸化物等」という）を得る。こ
れらの酸化物等の皮膜は均一な黒色を呈する。こ
の際、前もつて施されたZn系合金メツキは２〜
５ｇ／m2が酸化物等に変化するが、残存した場
合、これらのZn系合金メツキはその下層の犠性
防食効果を有する皮膜と基本的に同じ犠性防食効
果を有するので、５ｇ／m2以内の存在は何ら問題
ない。 ここで得られた酸化物等は、微細な多孔質層で
あるのでバリヤー層としての効果は不充分であ
る。従つて、酸化物等からなる皮膜を不動態皮膜
にするため、クロメート処理液をスプレー、ロー
ルコータ等によつて吹きつける。クロメート液は
これらの酸化物等の皮膜と反応すると同時に、皮
膜中に存在する孔を封孔する効果を有している。
このようにして得られた不動態皮膜は、Zn―Ni
系酸化物等とCrとの化合物となつたZn―Ni―Cr
系の酸化物、水酸化物、硫化物等の不動態皮膜と
なり、化学的に非常に安定なバリヤー層であり、
従来のクロメート皮膜がCr酸化物、水和物の皮
膜であるのに対し、格段にすぐれた耐食性を有す
る不動態皮膜である。 また、この不動態皮膜を有するメツキ鋼材の耐
食性をより向上させる目的と、美感を更に増す目
的で、透明又は半透明のアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、アルキド樹脂、ポリビニルアルコール
樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂皮
膜を0.2〜5μ形成しめる。 膜厚が0.2μ未満では均一な皮膜が得にくいと共
にその効果があらわれず、5μを超えると加工時
に剥離等の問題が生じる。次に、本発明を実施例
によつて具体的に説明する。 実施例 １ 鋼板表面に、公知の方法で20ｇ／m2の電気Zn
メツキを施した後、Ni12％を含有するNi―Zn系
合金メツキを５ｇ／m2施した供試材を用いて、酸
化物等からなる皮膜を形成せしめる為、10％
HNO3に５秒間浸漬（A1）又はNa2SO450ｇ／
、Ca（NO3）250ｇ／、50℃、PH＝8.0の溶液中
で100クローン／ｄm2の陽極酸化を施した（A2）。 次に、供試材（A1）及び（A2）のNi―Zn酸
化物、水和物、硫化物層をCrを有する不動態皮
膜とするため、CrO315ｇ／、HNO33ｇ／、
HF1ｇ／、PH＝２、浴温50℃のクロメート処
理液を３秒間スプレーし、供試材（B1）及び
（B2）を得た。不動態皮膜の生成有無について
は、50ｇ／Na2SO4（室温）中で、皮膜の浸漬
電位を測定して判定した。 Ni―Znの酸化物等からなる皮膜は多孔質であ
るので、下地のZnメツキ又はZn―Ni合金メツキ
の自然電極電位の影響をうけて分極し、−0.70〜
−0.90Vvs、Ｓ、Ｃ、Ｅの自然電極電位を示す
が、不動態化したNi―Zn―Crの酸化物等からな
る皮膜では、＋0.5〜−0.60Vvs、Ｓ、Ｃ、Ｅを示
す。 また、不動態皮膜のCr量は100mg／m2であり、
Ni―Zn―Crの酸化物等の膜厚としては0.1μであ
つた。 さらに、供試材（B2）の不動態皮膜上に厚さ
1μのアクリル樹脂皮膜を形成して供試材（C2）
を得た。このようにして、得られた供試材（A1）
（A2）（B1）（B2）（C2）について、塩水噴霧試
験及び湿潤テスト（50℃、相対湿度95％）を行つ
た。結果を第１表に一括して示す。
る。 （産業上の利用分野） 本発明は、安定した種々の色調と優れた耐食性
をもち、特に無塗装用途に好適な表面処理鋼材に
関する。 （従来技術とその問題点） 近年、家電、OA機器、自動車等の分野では、
塗装省略によりコストダウンを計るという動きが
出て来ている。このため、鋼材（鋼帯、鋼板、鋼
管、型鋼等を含む）に対する一層の耐食性向上と
共に、意匠性が望まれている。公知の耐食性鋼材
としては Zn―Co、Zn―Ni、Zn―Co―Cr等のZn系合
金メツキまたはそれらのクロメート処理鋼板
（例えば、特開昭49−1986）。 Znメツキのクロメート処理後に、有機系樹
脂皮膜を形成せしめたメツキ鋼板（例えば、特
開昭57−108292）。 等がある。しかし、 については、Zn系合金メツキは、Znメツキ
に比較し赤錆発生迄の耐食性は２〜10倍有するも
のの、耐白錆性については大きな差はない。ま
た、Zn系合金メツキのクロメート処理において
は、反応型クロメートの場合にはCr付着量とし
て、数mg／m2しか付着せず、耐白錆性に効果を発
揮することが出来ない。一方、塗布型クロメート
によるクロメート処理の場合には、ロールコータ
ー法、スプレー法等でCr量を多く付着させるこ
とは可能であり、耐白錆性は向上するが、Cr量
の均一処理性の問題や、Cr6+の溶出する問題があ
り、無塗装用途での使用が限定される。 については、Znメツキのクロメート処理後
に有機系樹脂皮膜を形成せしめた強化クロメート
では、従来のZnメツキクロメート処理に比較し
て、耐白錆性では大きな効果は認められるが、曲
げ等の加工が加わつた場合には皮膜が約1μ程度
と薄く皮膜に傷が生じる為、白錆が発生しやすく
なる。 この為、この欠点を克服する手段として、クロ
メートの付着量をあげることが実施される。しか
し、Crの付着量をあげる方法として、反応型ク
ロメートを用いる場合には、スプレー法、デイツ
プ法等で付着させる為、均一処理性に問題があり
クロメート固有の黄色をもつ色調ムラが目だつよ
うになる。また、塗布型クロメートにおいても不
均一性等はある程度改善されるものの、クロメー
ト固有の黄色を呈する為、色調に問題があり、無
塗装用途での使用は限定される。 一方、意匠性、特に黒色は外観的に高級観を有
することから黒色処理を狙つた公知の鋼材として
は、 Znメツキを母材とした黒色塗料によるプレ
コート鋼板 カーボンブラツク等を主成分とした黒色樹脂
皮膜を、鋼板もしくはメツキ鋼板表面に形成す
る方法。（特開昭56−62996） Co及び添加剤を含むZnメツキ鋼板を陽極処
理する方法。（特開昭58−151490、特開昭58−
151491） 等がある。しかしこれらの鋼材には次のような問
題点がある。 は、コストが高い上に、曲げ、切断等の高加
工では塗膜の剥離等の問題が生じる。 は、密着性に劣ると共に、耐白錆性について
は全く効果がない。 は、その陽極処理皮膜がCo、Ni、Mo等の酸
化皮膜であり、ある種の不動態皮膜と言えるが、
この皮膜はÅオーダの微細な多孔質の皮膜である
ため、耐食性の面では耐白錆性に劣る。また、こ
の酸化皮膜に珪酸塩皮膜等を塗布することも提案
されているが、この酸化皮膜の多孔性を改善する
には至らず耐白錆性に劣る。 従つて、外観的には黒色又は暗黒色を呈し意匠
性には優れているものの、耐白錆性では劣つてお
り、多孔質状である酸化皮膜をいかに封孔するか
の問題がある。 即ち、公知の鋼材には、無塗装用途に好適な意
匠性と耐食性とを具備するものは見当らないのが
現状である。 （発明の目的） 本発明は、安定した色調と優れた耐食性を有
し、無塗装用途に適した鋼材を提供することを目
的とする。 （発明の構成） 本発明の表面処理鋼材は、鋼材上に第１層とし
てZn系メツキ又はAl系メツキを５〜150ｇ／m2有
し、さらにその上にZn系合金メツキ（５Ni
20％のZn―Ni、0.5Co10％のZn―Co、0.5
Mo10％のZn―Mo、10Fe30％のZn―Fe、
５Ni＋Co20％のZn―Ni―Co、５Ni＋Mo
20％のZn―Ni―Mo、５Ni＋Fe30％のZn
―Ni―Fe、のいずれか）を０〜５ｇ／m2有し
（ただし、０は含まない）さらにその上にCr量と
して10〜300mg／m2を有し、Zn―Ni―Cr、Zn―
Co―Cr、Zn―Mo―Cr、Zn―Fe―Crの１種又は
２種以上からなる不動態皮膜（酸化物、水酸化
物、硫化物の１種以上含む）を0.01〜0.5μ有する
ことを特徴とする。 （実施態様） 本発明で使用する鋼材の形状は特に限定されな
い。第１層はZnメツキ又はZn合金メツキ等のZn
系メツキ、ないしはAlメツキ又はAl合金メツキ
等のAl系メツキであり、犠性防食効果を有し、
鋼材の耐赤錆性を高める。第１層が５ｇ／m2未満
では犠性効果が充分あらわれず、150ｇ／m2を超
えると経済的に不利となる。 不動態皮膜と犠性防食効果を有する皮膜との中
間層にZn系合金メツキが０〜５ｇ／m2存在する
のは、上層の不動態皮膜を得る目的で施されたメ
ツキであり、基本的にこれらのZn系合金メツキ
は下層の犠性防食効果を有する皮膜と同等の効果
を有する為、５ｇ／m2以内の範囲で残存しても耐
食性には何ら問題はないものである。 上層にCr量10〜300mg／m2を有する、Zn―Ni―
Cr、Zn―Co―Cr、Zn―Mo―Cr、Zn―Fe―Crの
不動態皮膜を0.01〜0.5μ形成せしめるのは、その
不動態皮膜が均一な黒色を呈して意匠性にすぐれ
かつ、その下層の犠性防食層の白錆発生を抑制さ
せるためである。 ここで、Cr量が10mg／m2未満では耐白錆性の
効果があらわれず、300mg／m2を超える場合には、
溶出Cr6+の問題や、更に耐食性を狙いとして有機
系樹脂皮膜が塗布された場合に皮膜の密着性を阻
害する。 更に、その不動態皮膜の厚みについては、
0.01μ未満では均一な黒色が得られにくくなると
共に、バリヤー（barrier）層としての効果が不
充分となり、0.5μを超えると均一な黒色が得にく
くなると共に加工時に剥離し易くなる時の問題が
生じる。次に各層を形成する具体的手段について
述べる。 下層である犠性防食効果を有するメツキは、公
知のZnメツキ、Zn―Co合金メツキ、Zn―Ni合金
メツキ、Zn―Fe合金メツキ、Zn―Ni―Fe合金メ
ツキ、Zn―Co―Cr合金メツキ等の電気メツキで
あつても、また、溶融法又は真空蒸着等による
Znメツキでもよい。 また、Alメツキについても、溶融法、真空蒸
着法等によるAlメツキ、Al―Si系メツキ、Al―
Zn合金メツキでよく、要は母材の鋼材に対して
犠性防食効果を有する、Al系メツキであればよ
い。 次に、上層のZn―Ni―Cr等の酸化物又は水酸
化物ないしは硫化物からなる不動態皮膜を得る手
段について述べる。Zn―Ni―Cr等の不動態皮膜
は、まず下地のメツキ鋼板上に、５Ni20％
のZn―Ni、0.5Co10％のZn―Co、0.5Mo
10％のZn―Mo、10Fe30％のZn―Fe、５
Ni＋Co20％のZn―Ni―Co、５Ni＋Mo
20％のZn―Ni―Mo、５Ni＋Fe30％のZn―
Ni―Fe、のいずれかから、構成されるZn系合金
メツキを２〜10ｇ／m2施し、このZn系合金メツ
キを硝酸、次亜塩素酸、次亜臭素酸等の酸化性の
溶液に浸漬する方法、陽極酸化する方法、高温酸
化する方法等のいずれかの方法を採用してZn―
Ni系等の酸化物、水酸化物、ないしは硫化物
（以下これらを「酸化物等」という）を得る。こ
れらの酸化物等の皮膜は均一な黒色を呈する。こ
の際、前もつて施されたZn系合金メツキは２〜
５ｇ／m2が酸化物等に変化するが、残存した場
合、これらのZn系合金メツキはその下層の犠性
防食効果を有する皮膜と基本的に同じ犠性防食効
果を有するので、５ｇ／m2以内の存在は何ら問題
ない。 ここで得られた酸化物等は、微細な多孔質層で
あるのでバリヤー層としての効果は不充分であ
る。従つて、酸化物等からなる皮膜を不動態皮膜
にするため、クロメート処理液をスプレー、ロー
ルコータ等によつて吹きつける。クロメート液は
これらの酸化物等の皮膜と反応すると同時に、皮
膜中に存在する孔を封孔する効果を有している。
このようにして得られた不動態皮膜は、Zn―Ni
系酸化物等とCrとの化合物となつたZn―Ni―Cr
系の酸化物、水酸化物、硫化物等の不動態皮膜と
なり、化学的に非常に安定なバリヤー層であり、
従来のクロメート皮膜がCr酸化物、水和物の皮
膜であるのに対し、格段にすぐれた耐食性を有す
る不動態皮膜である。 また、この不動態皮膜を有するメツキ鋼材の耐
食性をより向上させる目的と、美感を更に増す目
的で、透明又は半透明のアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、アルキド樹脂、ポリビニルアルコール
樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂皮
膜を0.2〜5μ形成しめる。 膜厚が0.2μ未満では均一な皮膜が得にくいと共
にその効果があらわれず、5μを超えると加工時
に剥離等の問題が生じる。次に、本発明を実施例
によつて具体的に説明する。 実施例 １ 鋼板表面に、公知の方法で20ｇ／m2の電気Zn
メツキを施した後、Ni12％を含有するNi―Zn系
合金メツキを５ｇ／m2施した供試材を用いて、酸
化物等からなる皮膜を形成せしめる為、10％
HNO3に５秒間浸漬（A1）又はNa2SO450ｇ／
、Ca（NO3）250ｇ／、50℃、PH＝8.0の溶液中
で100クローン／ｄm2の陽極酸化を施した（A2）。 次に、供試材（A1）及び（A2）のNi―Zn酸
化物、水和物、硫化物層をCrを有する不動態皮
膜とするため、CrO315ｇ／、HNO33ｇ／、
HF1ｇ／、PH＝２、浴温50℃のクロメート処
理液を３秒間スプレーし、供試材（B1）及び
（B2）を得た。不動態皮膜の生成有無について
は、50ｇ／Na2SO4（室温）中で、皮膜の浸漬
電位を測定して判定した。 Ni―Znの酸化物等からなる皮膜は多孔質であ
るので、下地のZnメツキ又はZn―Ni合金メツキ
の自然電極電位の影響をうけて分極し、−0.70〜
−0.90Vvs、Ｓ、Ｃ、Ｅの自然電極電位を示す
が、不動態化したNi―Zn―Crの酸化物等からな
る皮膜では、＋0.5〜−0.60Vvs、Ｓ、Ｃ、Ｅを示
す。 また、不動態皮膜のCr量は100mg／m2であり、
Ni―Zn―Crの酸化物等の膜厚としては0.1μであ
つた。 さらに、供試材（B2）の不動態皮膜上に厚さ
1μのアクリル樹脂皮膜を形成して供試材（C2）
を得た。このようにして、得られた供試材（A1）
（A2）（B1）（B2）（C2）について、塩水噴霧試
験及び湿潤テスト（50℃、相対湿度95％）を行つ
た。結果を第１表に一括して示す。
【表】
実施例 ２
鋼板表面に、ZnSO47H2O140ｇ／、
NiSO46H2O250ｇ／、Na2SO450ｇ／、PH＝
２、50℃のメツキ液を用い、犠性防食効果を有す
ると同時に酸化物等からなる陽極処理皮膜を得る
目的でNi13％を含有するNi―Zn合金メツキを30
ｇ／m2を施したのち、Na2SO450ｇ／＋Ca
（NO3）250ｇ／、50℃、PH＝8.0溶液中におい
て、電気量をコントロールし、その陽極処理皮膜
の厚みを変えた供試材を作成し、その後実施例１
に示したと同様のクロメート処理を施した。この
サンプルの平板部及び加工部（クロスカツト法で
加工した）について、実施例１と同様の耐食性試
験を実施した。 不動態皮膜の厚み、Cr量に対応して第２表に
示す結果が得られた。尚、下層の犠性防食皮膜で
あるNi―Zn合金メツキについては、陽極酸化法
による電気量により、その溶出量が異なる為、付
着量は異なる。又、No8の供試材については、水
系アクリル樹脂としてVoncoat AW―7539を
0.5μ塗布した。 又、表面外観についても第２表に併記したよう
に、本発明例では均一な黒色を呈し、美観上も良
好である。特に、水系アクリル樹脂を塗布した
No8は、耐赤錆性、耐白錆性の耐食性だかりか、
美観上も優れたメツキ鋼板である。
NiSO46H2O250ｇ／、Na2SO450ｇ／、PH＝
２、50℃のメツキ液を用い、犠性防食効果を有す
ると同時に酸化物等からなる陽極処理皮膜を得る
目的でNi13％を含有するNi―Zn合金メツキを30
ｇ／m2を施したのち、Na2SO450ｇ／＋Ca
（NO3）250ｇ／、50℃、PH＝8.0溶液中におい
て、電気量をコントロールし、その陽極処理皮膜
の厚みを変えた供試材を作成し、その後実施例１
に示したと同様のクロメート処理を施した。この
サンプルの平板部及び加工部（クロスカツト法で
加工した）について、実施例１と同様の耐食性試
験を実施した。 不動態皮膜の厚み、Cr量に対応して第２表に
示す結果が得られた。尚、下層の犠性防食皮膜で
あるNi―Zn合金メツキについては、陽極酸化法
による電気量により、その溶出量が異なる為、付
着量は異なる。又、No8の供試材については、水
系アクリル樹脂としてVoncoat AW―7539を
0.5μ塗布した。 又、表面外観についても第２表に併記したよう
に、本発明例では均一な黒色を呈し、美観上も良
好である。特に、水系アクリル樹脂を塗布した
No8は、耐赤錆性、耐白錆性の耐食性だかりか、
美観上も優れたメツキ鋼板である。
【表】
実施例 ３
鋼板表面に、次ののメツキ浴を使用し
て、犠性防食効果を有すると同時に酸化皮膜を得
る目的でZn合金メツキを施した後、実施例２と
同様の方法で、陽極酸化皮膜をCrを含む不動態
皮膜としたメツキ鋼板について、耐食性並びに外
観上の評価を実施した。結果を第３表に示す。 メツキ浴 メツキ皮膜 ZnSO47H2O 140ｇ／、 Zn―Co5％ CoSO47H2O 50ｇ／、 付着量20ｇ／m2 Na2SO4 50ｇ／、 PH＝1.6、55℃ ZnSO47H2O 150ｇ／、 Zn―Mo2％ （NH4）6Mo7O244H2O 20ｇ／、
付着量20ｇ／m2 （NH4）2SO4 30ｇ／ PH＝2.0、50℃ ZnSO4 7H2O150ｇ／、 Zn―Fe13％ FeSO4 7H2O 130ｇ／、 付着量20ｇ／m2 Na2SO4 50ｇ／、 PH＝1.8、50℃ 又、で得られた供試材について、水系ア
クリル樹脂PN4523を0.4μ塗布した供試材を作成
し、同様の評価を実施した結果を第４表に示す。 有機樹脂皮膜が0.4μ形成されたことにより、耐
食性の向上が認められると同時に、黒色を呈する
不動態皮膜の干渉ムラがさらに低減し美観上にも
すぐれたメツキ鋼板となる。
て、犠性防食効果を有すると同時に酸化皮膜を得
る目的でZn合金メツキを施した後、実施例２と
同様の方法で、陽極酸化皮膜をCrを含む不動態
皮膜としたメツキ鋼板について、耐食性並びに外
観上の評価を実施した。結果を第３表に示す。 メツキ浴 メツキ皮膜 ZnSO47H2O 140ｇ／、 Zn―Co5％ CoSO47H2O 50ｇ／、 付着量20ｇ／m2 Na2SO4 50ｇ／、 PH＝1.6、55℃ ZnSO47H2O 150ｇ／、 Zn―Mo2％ （NH4）6Mo7O244H2O 20ｇ／、
付着量20ｇ／m2 （NH4）2SO4 30ｇ／ PH＝2.0、50℃ ZnSO4 7H2O150ｇ／、 Zn―Fe13％ FeSO4 7H2O 130ｇ／、 付着量20ｇ／m2 Na2SO4 50ｇ／、 PH＝1.8、50℃ 又、で得られた供試材について、水系ア
クリル樹脂PN4523を0.4μ塗布した供試材を作成
し、同様の評価を実施した結果を第４表に示す。 有機樹脂皮膜が0.4μ形成されたことにより、耐
食性の向上が認められると同時に、黒色を呈する
不動態皮膜の干渉ムラがさらに低減し美観上にも
すぐれたメツキ鋼板となる。
【表】
【表】
（発明の効果）
本発明によれば、充分な耐食性と意匠性に優れ
た色調を有するメツキ鋼材が得られる。
た色調を有するメツキ鋼材が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鋼材表面に第１層として犠性防食効果を有す
るZn系メツキ又はAl系メツキを５〜150ｇ／m2有
し、さらにその上にZn系合金メツキとして５
Ni20％のZn―Ni、0.5Co10％のZn―Co、
0.5Mo10％のZn―Mo、10Fe30％のZn―
Fe、５Ni＋Co20％のZn―Ni―Co、５Ni
＋Mo20％のZn―Ni―Mo、５Ni＋Fe30％
のZn―Ni―Fe、のいずれかを０〜５ｇ／m2有し
（ただし、０は含まない）、さらにその上にCr量
として10〜300mg／m2を有し、Zn―Ni―Cr、Zn
―Co―Cr、Zn―Mo―Cr、Zn―Fe―Crの１種又
は２種以上からなる不動態皮膜（酸化物、水酸化
物、硫化物の１種以上含む）を0.01〜0.5μ有する
ことを特徴とする無塗装用途に適した高耐食性処
理鋼材。 ２ 不動態皮膜上に、さらに厚さ0.2〜5μの有機
系樹脂皮膜を有する特許請求の範囲第１項記載の
鋼材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065021A JPS61227182A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 高耐食性表面処理鋼材 |
| US06/845,346 US4707415A (en) | 1985-03-30 | 1986-03-28 | Steel strips with corrosion resistant surface layers having good appearance |
| DE8686104382T DE3682607D1 (de) | 1985-03-30 | 1986-04-01 | Stahlbleche mit korrosionsbestaendigen oberflaechenschichten mit gutem aussehen. |
| EP86104382A EP0200007B1 (en) | 1985-03-30 | 1986-04-01 | Steel strips with corrosion resistant surface layers having good appearance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60065021A JPS61227182A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 高耐食性表面処理鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227182A JPS61227182A (ja) | 1986-10-09 |
| JPH0129874B2 true JPH0129874B2 (ja) | 1989-06-14 |
Family
ID=13274901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60065021A Granted JPS61227182A (ja) | 1985-03-30 | 1985-03-30 | 高耐食性表面処理鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61227182A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61288098A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Nippon Steel Corp | 着色Ｚｎ−Ｎｉ系合金めつき鋼板及びその製造方法 |
| JP2701145B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1998-01-21 | 新日本製鐵株式会社 | メツキ鋼板のクロメート化成処理方法 |
| JP7370518B2 (ja) * | 2019-11-07 | 2023-10-30 | 株式会社永井製作所 | 添接板の接合面の発錆促進方法 |
-
1985
- 1985-03-30 JP JP60065021A patent/JPS61227182A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61227182A (ja) | 1986-10-09 |
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