JPH02118099A - 金属メッキ鋼板用電解クロメート浴 - Google Patents

金属メッキ鋼板用電解クロメート浴

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JPH02118099A
JPH02118099A JP26825188A JP26825188A JPH02118099A JP H02118099 A JPH02118099 A JP H02118099A JP 26825188 A JP26825188 A JP 26825188A JP 26825188 A JP26825188 A JP 26825188A JP H02118099 A JPH02118099 A JP H02118099A
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Yukinobu Higuchi
樋口 征順
Kenichi Asakawa
麻川 健一
Hirobumi Nakano
寛文 中野
Akimitsu Fukuda
福田 昭光
Harumi Terada
寺田 治美
Yoji Ono
小野 洋二
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Nihon Parkerizing Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Nihon Parkerizing Co Ltd
Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/38Chromatising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

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、亜鉛または亜鈴系合金メッキ鋼板、アルミま
たはアルミ系合金メッキ鋼板などのような金属メッキ鋼
板に、耐食性と塗装性にすぐれた白色外観性の電解クロ
メート皮膜を形成する金属メッキ鋼板用電解クロメート
(処理)浴に関するものである。
(従来技術及び発明が解決しようとする課題)電解クロ
メート皮膜は、塗料との密着性を維持して耐食性を向E
せしめる皮膜として、多くの種類の金属メッキ鋼板に施
されている。例えば特公昭47−44417号公報は「
無水クロム酸15〜130ご/l、硫1浚0.05〜0
 、5 g/ Qを含む1容液中で、亜鉛メッキ鋼板を
陰極′Ki解処卵処理ことによって耐食性と塗装後の二
次密着性にすぐれた亜鉛メッキ鋼板の製造法」をμs供
するものであるが、今日のように厳しい環境の中で耐食
性は不充分であり、淡黄色外観を呈する。このように淡
杭色を呈した電解クロメート処理鋼板は、外観上の問題
から、商品的価値を著しく損なう問題があった。
一般に陰極電解皮膜は、皮膜形成量(主にクロム付着量
)を多くすることにより耐食性を補っている。しかし、
クロメート皮膜は皮膜形成量が多くなると着色し、被処
理材の外観を損ない更に塗装性能を低下するという欠点
があるため、外w!。
耐食性、塗装性能共に優れた皮膜の形成が困難であった
。又、これら陰極電解法では、金属メッキ鋼板を連続し
て処理すると、7 n2 +イオンが処理液中に蓄積し
、耐食性を著しく低下する等の問題を有している。
さらに耐食性と塗装性能と外観性を改善する方法に、特
開昭62−263997号公報の[クロメート浴で金属
メッキ鋼板を陰極電解処理し続いて陽極電解処理するク
ロメート皮膜の改質方法」がある。この方法は使用初期
のクロメート浴では所要目的の性質を満足するクロメー
ト皮膜の金属メッキ鋼板が得られるが、長期使用してい
る間に陽極電解処理ではファラデーの法則に従ってメッ
キ金属を溶解して該浴組成が変化し安定した性質を保有
するクロメート皮膜が得られない問題があった・ また、クロメート浴にCO金金属のカチオンを添加して
、塗布又は浸漬処理する方法等が提案されているが、ク
ロメート皮膜中に安定して金属イオンを含有せしめ、ク
ロメート皮膜の電気的特性を向上せしめる方法等は開発
されていない。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記のような従来の電解クロメート処理法の欠
点を改善してクロメート皮膜の均一性。
耐食性、白色外観性、塗’1vli着性にすぐれたクロ
メート皮膜が工業的に安定して、亜鉛または亜鉛系合金
メッキ鋼板、アルミまたはアルミ系合金メッキ鋼板など
の金属メッキ鋼板表面に形成できる電解クロメート(処
理)浴を提供することを目的としたものである。その要
旨はCry、:10〜60 g / Q I5102 
: l 〜20 g / Q + H2Z r F s
 :0.5〜10gハ’ * Hz S 04 : O
−1〜2g/12:F−イオン:0.1〜3 gIQ 
 からなる組成でかつPHを2.0〜3.2に調整した
金属メッキ鋼板用電解クロメート浴である。
(作用) 以下本発明について詳細に説明する。
洛中のCrO3濃度は、第1図で示すように。
10〜60gIQが必要である。CrO,a度が10g
/Q未満では形成される皮膜の耐食性が不充分であり、
また60g/Qを越える濃度では皮膜の効果が飽和する
と共に外観が淡黄色に帯び易い。5in2は皮膜の耐食
性と塗料密着性を高める成分とじてコロイダルシリカか
ら供給され、第2図で示すように、Ig・70未満では
その効果が本発明の目的から小さく、また20g1を越
える濃度ではそれらの効能が飽和に達すると共に浴の電
導度を低下し。
皮膜生成に必要な電気量を増加する問題がある、したが
って1本発明においてSiO,fi度は1〜2 Q g
IQに限定した。Ht Z r F 、は皮膜に耐食性
と外観白色度を付与するために添加するもので、第3図
で示すように0.5g/Q未満の濃度では添加効果が小
さく、10g/Q  を越える濃度では外観白色度を低
下する。H2SO4の添加は第4図で示すように皮膜の
耐食性を向上させると共に、P)tを制御し、沈澱物の
発生を抑制して浴の安定性を維持するために添加するも
のであって、0.1g/Q未満ではその効果が小さく、
また2 g/ Qを越える濃度では電解処理される鋼板
のメッキ金属が溶解し金属メッキ鋼板自体の耐食性を劣
化する。
F−イオンは第5図で示すように、皮膜の均一性や耐食
性を付与するために添加するもので、0.1g/Q未満
ではその効果が小さい、また3gIQを越えろ濃度では
それらの効果が飽和すると共に。
皮膜の外v1白色度を減じ淡黄色化する。このような理
由から本発明においてはF+イオンの、5度を0.1〜
3.0g/Qに限定した。また浴の円1は第6図で示す
ように耐食性を外観白色度から 2.0〜3.2とする
。 pHが2.0未満では皮膜の外観白色度を減じて淡
黄色化を呈し、耐食性、塗装性を劣、化し、Zn、Al
l、Pbなどのメッキ金属の溶解速度を大きくして金属
メッキ鋼板がもつ耐食性を減じる傾向にある。また3、
2を越えるPl+は浴の安定性が著しく低下し、皮膜の
耐食性を劣化する傾向にある。図中、白色度(W’)は
jIs K−7105に準拠して刺激値X、Y、Zを測
定し、次式により求めた値である。
W’ =4(0,847Z)−:3V 上記のような浴組成とPHで構成された電解クロメート
浴中で、金属メッキ鋼板を陰極にして陰極電解処理する
8 尚、本発明のクロメート処理浴によって、処理される金
属表面処理鋼板は、電気メッキ法、溶融メッキ法、真空
蒸着法等により製造された以下の如き鋼板に適用される
。例えば、 ■ 亜鉛及び亜鉛合金メッキ鋼板とは、Zn及びZnに
0.5%以下のA12を含有するメッキ鋼板。
これらに少量のsb或いはPb、Cd等の不可避的不純
物を含有するメッキ鋼板、ZnにAQを(3〜60%)
含有し、これにSi、Mg、  ミツシュメタルの1種
以上又は2種以上を2%以下含有する合金メッキ鋼板、
ZnにNi、Coの1種又は2種以上を(5〜25%)
含有する合金メッキ鋼板、これにSiC,、Crの1種
又は2種以上を10%以ト含有する合金メッキ鋼板、Z
nにF trを(8〜90%)含有する合金メッキ鋼板 (2〕  アルミ及びアルミ合金メッキ鋼板とは。
AMと不可避的不純物からなるアルミメッキti板、A
Qに(1〜15%)のSlと不可避的不純物からなるア
ルミ合金メッキ鋼板、AQに(1〜15%のSlと3%
以下のMgを含有する合金メッキ鋼1反 (■ 釦及び鉛合金メッキ鋼板とは、pbと不可避的不
純物からなるpbメッキ鋼板、pbに(1〜30%)の
Snと不可避的不純物からなる合金メッキ鋼板、Pbに
(1〜30%)のSnと5%以下のSb、 Zn、Cd
 (1) 1種又は2種以り二、不iif避的不純物か
らなる合金メッキ鋼板 等が挙げられる。
又本発明の陰極電解処理時の還元反応により生成するC
r”イオンと予めOr1′の水酸化物、戻、贅化物或い
はCr”とアルコール類、澱粉類及びタンニン酸等の有
機化合物との酸化還元反応生成物として処理液に加えて
もよい。さらにまた’+?t Filクロメート浴中に
少量のこれらのメッキ金L〕(が溶出してくるが、これ
らのメッキ金属イオンを予め酸化物、水酸化物、硫酸塩
、炭酸塩等の形て添加してもよい。
次に本発明の実施例について説明する。
各種メッキ鋼板に対して本発明の処理浴で電解クロメー
ト処理を施した。その時の処理条件と、得られたクロメ
ート処理鋼板の性能及びその比11々例をそれぞれ第1
表に示す。
実施例1及びその比較例1は被処理材が電気亜鉛メッキ
鋼板で本発明の処理材の性能は外観塩水噴霧耐食性、塗
装性、塗装後嗣食性等調査項目すべての点ですぐれた性
能を示した。実施例2及びその比較例2は被処理材が溶
融亜鉛メッキ鋼板、実施例3及びその比較例3は被処理
材が合金化溶融亜鉛メンキ鋼板、実施例4及びその比較
例4の被処理材は+8融アルミメッキ鋼板、実施例5及
びその比較例5の被処理材は溶融ターンメッキ鋼板。
実施例6及びその比較例6は電気鉛メッキ鋼板をそれぞ
れ用いてクロメート処理を行い1本発明の処理浴でクロ
メート処理を行ったものは比較例に比へて良好な性能が
得られている。
尚評価試験法及び評価基準は以下の方法に拠った。
m外観 クロメート処理後のメッキ表面を肉眼ILNにより次の
基準で評価した。
O黄着色、処理ムラなし Oわずかに黄着色又は処理ムラあす Δ 黄着色又は処理ムラが明瞭 × 黄着色又は処理ムラが顕著 (2)耐食性 JIS −Z −2371に準拠した塩水噴霧試験法に
より。
特定時間後の発錆状態(白錆及びメッキ層の部分的溶解
による黒点の両方)を観察し、以下の評価基準で評価し
た。
@・・・・・発錆1%未満 O・・・・・ 〃 1%超〜5%未満 △・・・・・  5%超〜15%未満 ×・・・・・  15%超〜 (3)塗装性能 市販のメラミンアルキッド系白色塗料を25μ厚さ塗装
してその性能を評価した。
?!!!膜に1m間隔の基盤目を100マス切ったのち
、エリクセン試験機で7m押し出し、セロファンテープ
で剥離試験を行い、塗膜の剥離の程度を肉眼で判定し、
◎101Δ、Xの4段階で評価。
Oが最良である。
(3)−2デユポン衝撃試験 デュポン衝撃試験機を用い1重さ500gの重錘を50
CI11高さから落下して、塗膜面に?#撃を加え、塗
膜の剥離程度を肉眼で判定し、◎101Δ。
Xの4段階で評価、Oが最良である。
(3)−3塗装後嗣食性 メッキ表面まで達するスクラッチ疵を入れ、塩水噴霧試
験240時間後の塗膜のフクレ巾の観察により評価を行
なった。
◎・・・・・スクラッチ部からの平均フクレ巾2IIW
11以下 O・・・・・スクラッチ部からの平均フクレI4]2m
超〜4m以下 Δ・・・・・スクラッチ部からの平均フクレ巾4III
I超〜7m以下 ×・・・・・スクラッチ部からの平均フクレ巾7[I1
1超(発明の効果) 本発明の金属メッキ鋼板用電解クロメート浴によって処
理された電気亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板1合
金化溶融亜鉛メッキ鋼板、溶融アルミメッキ鋼板、溶融
ターンメッキ鋼板、電気鉛メッキ鋼板は何れも外観、塩
水噴霧耐食性、塗装性、塗装後の耐食性等信れも従来の
ものより優れた結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図はクロメート処理浴で各添加薬剤の濃度
とクロメ−1〜皮膜の耐食性(塩水噴霧状1jI)、表
面の白色度の関係を示す線図である。第1図はCry、
濃度と白色化、第2図はSiO,4度、第3図はHZ 
Z r Fb 6度、第4図はH,So、、第5図はF
−イオン濃度、第6図はI〕1(の影響についてそれぞ
れ示した。 SST ()2H)臼錆完生工(Z) 白色度(w) SST(72H)臼錆光生率(Z) 白色ffi(w’) SST (72H)白錆完生率(Z)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. CrO_3:10〜60g/l、SiO_2:1〜20
    g/l、H_2ZrF_6:0.5〜10g/l、H_
    2SO_4:0.1〜2g/l、F^−イオン:0.1
    〜3g/lからなる成分の溶液で、PHが2.0〜3.
    2に調整したことを特徴とする金属メッキ鋼板用電解ク
    ロメート浴。
JP26825188A 1988-10-26 1988-10-26 金属メッキ鋼板用電解クロメート浴 Granted JPH02118099A (ja)

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JPH0561358B2 JPH0561358B2 (ja) 1993-09-06

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02145797A (ja) * 1988-11-28 1990-06-05 Nippon Steel Corp 金属表面処理鋼板の電解クロメート処理方法
US5259937A (en) * 1991-12-27 1993-11-09 Nihon Parkerizing Co. Ltd. Process for forming colorless chromate coating film on bright aluminum wheel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02145797A (ja) * 1988-11-28 1990-06-05 Nippon Steel Corp 金属表面処理鋼板の電解クロメート処理方法
US5259937A (en) * 1991-12-27 1993-11-09 Nihon Parkerizing Co. Ltd. Process for forming colorless chromate coating film on bright aluminum wheel

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