JPH0254797A - 金属の表面処理方法 - Google Patents
金属の表面処理方法Info
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- JPH0254797A JPH0254797A JP20300888A JP20300888A JPH0254797A JP H0254797 A JPH0254797 A JP H0254797A JP 20300888 A JP20300888 A JP 20300888A JP 20300888 A JP20300888 A JP 20300888A JP H0254797 A JPH0254797 A JP H0254797A
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- corrosion resistance
- ions
- chromate
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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。
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、金属の表面処理法に関するものであり、特に
金属の耐食性及び塗料密着性の向上をはかることを目的
とするものである。
金属の耐食性及び塗料密着性の向上をはかることを目的
とするものである。
本処理方法によって得られた表面処理鋼板は優れた耐食
性及び塗料密着性を有することから各種家電用、建材用
、自動車用の耐食性素材として使用することができる。
性及び塗料密着性を有することから各種家電用、建材用
、自動車用の耐食性素材として使用することができる。
周知のごとく、電気亜鉛めっき鋼板や溶融めっき鋼板、
あるいは、各種合金めっき鋼板が自動車、家電、建材な
どに広く使用されている。
あるいは、各種合金めっき鋼板が自動車、家電、建材な
どに広く使用されている。
こうした中で、近年、特に耐食性に優れた表面処理鋼板
に対する要求がますます強くなり、このような鋼板の需
要は今後ますます増加する傾向にある。
に対する要求がますます強くなり、このような鋼板の需
要は今後ますます増加する傾向にある。
例えば、家電業界では省工程、省コストの観点から塗装
を省略できる採便用の可能な優れた耐食性を有する鋼板
に対する要求がある。また、自動車業界でも近年の環境
の変化、例えば、北米、北欧での冬の道路の凍結防止の
ために散布する岩塩による腐食、また、工業地帯でのS
(hガスの発生による酸性雨による腐食など、車体は激
しい腐食環境にさらされ安全上の観点から優れた耐食性
を有する表面処理鋼板が強く要求されている。
を省略できる採便用の可能な優れた耐食性を有する鋼板
に対する要求がある。また、自動車業界でも近年の環境
の変化、例えば、北米、北欧での冬の道路の凍結防止の
ために散布する岩塩による腐食、また、工業地帯でのS
(hガスの発生による酸性雨による腐食など、車体は激
しい腐食環境にさらされ安全上の観点から優れた耐食性
を有する表面処理鋼板が強く要求されている。
これら問題点を解決するため種々の検討がなされ、多く
の製品が開発されてきた。
の製品が開発されてきた。
これまで鋼板の耐食性を向上するために亜鉛めっきが行
なわれてきた。
なわれてきた。
亜鉛めっき鋼板は、亜鉛の犠牲防食作用によって鋼板の
腐食を防止するものであり、耐食性を得ようとすれば亜
鉛付着量を増加しなければならない。このため必要亜鉛
量のコストアップ、あるいは加工性、溶接性、生産性の
低下等いくつかの問題点がある。また、一般に亜鉛めっ
き鋼板は塗料密着性が悪い。
腐食を防止するものであり、耐食性を得ようとすれば亜
鉛付着量を増加しなければならない。このため必要亜鉛
量のコストアップ、あるいは加工性、溶接性、生産性の
低下等いくつかの問題点がある。また、一般に亜鉛めっ
き鋼板は塗料密着性が悪い。
このような亜鉛めっき鋼板の特に耐食性を改善する方法
として、各種合金めっき鋼板が開発されてきた。これら
合金めっき鋼板として、例えばZnNi系、Zn−Ni
−Co系、Zn−Ni−Cr系、Zn −Fe系、Zn
−Co系、Zn−Cr系、Zn −Mn系等をあげる
ことができる。これら合金めっきにより、通常の亜鉛め
っき鋼板に比べ裸の耐食性は約3〜5倍向上することが
認められる。しかし、それでも長期問屋外に放置したり
、水や塩水を噴霧すると白錆や赤錆が発生しやすいこと
が問題である。
として、各種合金めっき鋼板が開発されてきた。これら
合金めっき鋼板として、例えばZnNi系、Zn−Ni
−Co系、Zn−Ni−Cr系、Zn −Fe系、Zn
−Co系、Zn−Cr系、Zn −Mn系等をあげる
ことができる。これら合金めっきにより、通常の亜鉛め
っき鋼板に比べ裸の耐食性は約3〜5倍向上することが
認められる。しかし、それでも長期問屋外に放置したり
、水や塩水を噴霧すると白錆や赤錆が発生しやすいこと
が問題である。
これに対し、耐食性を改善するためにクロメート処理を
施す方法が考えられるが、上記各種合金めっき面に十分
付着量を確保でき、かつ、密着性に優れたクロメート皮
膜を得ることのできるクロメート処理法は皆無である。
施す方法が考えられるが、上記各種合金めっき面に十分
付着量を確保でき、かつ、密着性に優れたクロメート皮
膜を得ることのできるクロメート処理法は皆無である。
一般に、クロメート皮膜が形成される場合、素地(素材
)からのイオンの溶出がきわめて重要で、クロメート皮
膜は溶出してきたイオンと反応しながら形成される。し
たがって、溶出イオンの種類及び量によって形成された
クロメート皮膜の特性は微妙に異なる。
)からのイオンの溶出がきわめて重要で、クロメート皮
膜は溶出してきたイオンと反応しながら形成される。し
たがって、溶出イオンの種類及び量によって形成された
クロメート皮膜の特性は微妙に異なる。
上記合金めっき鋼板は優れた耐食性を有するが、これは
換言するとイオンが溶出しにくいことを意味し、クロメ
ート皮膜は形成されにくく付着量を確保できない。すな
わち、耐食性がよくなるほどクロメート処理は困難とな
る。
換言するとイオンが溶出しにくいことを意味し、クロメ
ート皮膜は形成されにくく付着量を確保できない。すな
わち、耐食性がよくなるほどクロメート処理は困難とな
る。
クロメート処理法には大別して電解型クロメート、塗布
型クロメート、反応型クロメート法があるが、いずれの
場合も多かれ少なかれ同じことが言える。
型クロメート、反応型クロメート法があるが、いずれの
場合も多かれ少なかれ同じことが言える。
また、最近の傾向として耐食性を更に改善するために、
亜鉛系めっき鋼板にクロメート処理し各種樹脂を塗布し
た、いわゆる簡易プレコートm板(以下有機複合鋼板と
呼ぶ)が開発され一部市販されている。
亜鉛系めっき鋼板にクロメート処理し各種樹脂を塗布し
た、いわゆる簡易プレコートm板(以下有機複合鋼板と
呼ぶ)が開発され一部市販されている。
こうした有機複合鋼板の下地用として用いるクロメート
皮膜は同然のことながら有機樹脂との密着性が優れてい
なければならない。
皮膜は同然のことながら有機樹脂との密着性が優れてい
なければならない。
また、これらは車体防錆鋼板などに使用される場合には
過酷な加工を受けるため、クロメート皮膜は素地及び有
機樹脂との密着性に優れているとともに皮膜自身加工に
耐えうる強固な皮膜でなければならない。
過酷な加工を受けるため、クロメート皮膜は素地及び有
機樹脂との密着性に優れているとともに皮膜自身加工に
耐えうる強固な皮膜でなければならない。
各種めっき鋼板に対するクロメート処理も、すでに公知
のものが多く、種々のクロメート処理法が開発され、プ
ロパー化されている。
のものが多く、種々のクロメート処理法が開発され、プ
ロパー化されている。
例えばクロム酸を主成分とし、他に硫酸を添加したもの
(特公昭39−7461号公報)、リン酸を添加したも
の(特公昭30−3514号公報、特公昭35−891
7号公報、特公昭36−9559号公報、特公昭369
560号公報)、ホウ酸を添加したもの(米国特許第2
733199号、同第2780592号)、ハロゲン(
Ct −。
(特公昭39−7461号公報)、リン酸を添加したも
の(特公昭30−3514号公報、特公昭35−891
7号公報、特公昭36−9559号公報、特公昭369
560号公報)、ホウ酸を添加したもの(米国特許第2
733199号、同第2780592号)、ハロゲン(
Ct −。
F−)を添加したもの(特公昭39−14363号公報
)等、各種陰イオンを添加した浴を用いて、鋼板を陰極
電解処理することが行なわれてきた。
)等、各種陰イオンを添加した浴を用いて、鋼板を陰極
電解処理することが行なわれてきた。
所が、耐食性の優れた合金や、各種金属に容易に処理で
き、十分付着量を確保することができ、素材及び有機皮
膜との密着性に優れ、かつ、過酷な加工に耐えうるクロ
メート処理は皆無である。
き、十分付着量を確保することができ、素材及び有機皮
膜との密着性に優れ、かつ、過酷な加工に耐えうるクロ
メート処理は皆無である。
その多くは、耐食性の優れた合金や、各種金属に処理す
ることが困難であり、また、耐食性に優れたものは塗料
密着性に劣り、逆に塗料密着性に優れたものは耐食性に
劣り、かつ、過酷な加工に耐えうるちのはない。
ることが困難であり、また、耐食性に優れたものは塗料
密着性に劣り、逆に塗料密着性に優れたものは耐食性に
劣り、かつ、過酷な加工に耐えうるちのはない。
本発明は、上記従来の技術の欠点を解決し、金属の耐食
性及び有機皮膜との密着性に優れ、かつ、加工性に優れ
た皮膜を有するクロメート処理法を提供することを目的
とするものである。
性及び有機皮膜との密着性に優れ、かつ、加工性に優れ
た皮膜を有するクロメート処理法を提供することを目的
とするものである。
すなわち、本発明は、クロム酸浴にカチオンとしてCu
、 Zn、 Ni、 Co、 Mnのイオンを、1種あ
るいは2種以上とF−、CI−のイオンを1種あるいは
2種含有せしめ、しかも無水クロム酸とカチオンとアニ
オンをぞれぞれ特定の濃度に抑え、かつ、王者が特定の
割合になるように調整した処理液中で、金属を陰極とし
て特定の電解条件で、電解処理することにより、金属上
に極く短時間のうちに皮膜をつくり、耐食性および有機
皮膜との密着性を著しく向上させることにより、商品価
値を著しく高めるものである。
、 Zn、 Ni、 Co、 Mnのイオンを、1種あ
るいは2種以上とF−、CI−のイオンを1種あるいは
2種含有せしめ、しかも無水クロム酸とカチオンとアニ
オンをぞれぞれ特定の濃度に抑え、かつ、王者が特定の
割合になるように調整した処理液中で、金属を陰極とし
て特定の電解条件で、電解処理することにより、金属上
に極く短時間のうちに皮膜をつくり、耐食性および有機
皮膜との密着性を著しく向上させることにより、商品価
値を著しく高めるものである。
この優れた特性は、無水クロム酸浴に上記カチオンのみ
を含有せしめた場合、あるいは上記アニオンのみを含有
せしめた場合には得られず、また、特定の電解条件から
はずれても得られず、浴組成と電解条件との組合せによ
ってはじめて得られるものである。
を含有せしめた場合、あるいは上記アニオンのみを含有
せしめた場合には得られず、また、特定の電解条件から
はずれても得られず、浴組成と電解条件との組合せによ
ってはじめて得られるものである。
この際の無水クロム酸、カチオン、アニオンの間には次
の関係がなければならないことを見いだした。
の関係がなければならないことを見いだした。
無水クロム酸又はクロム酸塩もしくは重クロム酸塩を無
水クロム酸に換算した濃度 =0.05〜1モル/l ・・・・・・・・・
・・・(1)溶解しているCu”、 Zn+″、 Ni
+″ (:o44. Mn44イオンのダラムイオン数 −0,01〜0.2グラムイオン/l ・旧・・(2)
溶解しているCI−、F−イオンのダラムイオン数
−0,001〜0.02グラムイオン/i!、 ・・
・(3)陰極で電解処理する場合の電流密度 =0.1〜40^/dm” ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・(4)上記(1)、 (2)、
(3)、 (4)の条件を同時に満足する条件で金属
を陰極で電解処理した場合、生成する皮膜は耐食性、有
機皮膜との密着性が著しく向上することを確認した。ま
た、上記条件を同時に満足する場合にはあらゆる合金及
び金属の上に電気量に応じて目的とするクロメート皮膜
量を付着できることがわかった。
水クロム酸に換算した濃度 =0.05〜1モル/l ・・・・・・・・・
・・・(1)溶解しているCu”、 Zn+″、 Ni
+″ (:o44. Mn44イオンのダラムイオン数 −0,01〜0.2グラムイオン/l ・旧・・(2)
溶解しているCI−、F−イオンのダラムイオン数
−0,001〜0.02グラムイオン/i!、 ・・
・(3)陰極で電解処理する場合の電流密度 =0.1〜40^/dm” ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・(4)上記(1)、 (2)、
(3)、 (4)の条件を同時に満足する条件で金属
を陰極で電解処理した場合、生成する皮膜は耐食性、有
機皮膜との密着性が著しく向上することを確認した。ま
た、上記条件を同時に満足する場合にはあらゆる合金及
び金属の上に電気量に応じて目的とするクロメート皮膜
量を付着できることがわかった。
第1図は(2)、 (3)、 (4)を固定し、(1)
の無水クロム酸の濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を、
第2図は有機皮膜との密着性を又第3図はCr付着量を
示したものである。
の無水クロム酸の濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を、
第2図は有機皮膜との密着性を又第3図はCr付着量を
示したものである。
すなわち、Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni=12%
)にCo44を2.5g71、CI−を0.25g/I
!、とじ、陰極で電解する場合の電流密度を5 A/d
m” 、電気量を5 C/dm” (一定)とし、C
rysの濃度を種々かえた場合の耐食性を第1図に示し
、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エステル
の水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との密着性
を第2図に示し、また、Cr付着量の関係を第3図に示
す。
)にCo44を2.5g71、CI−を0.25g/I
!、とじ、陰極で電解する場合の電流密度を5 A/d
m” 、電気量を5 C/dm” (一定)とし、C
rysの濃度を種々かえた場合の耐食性を第1図に示し
、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エステル
の水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との密着性
を第2図に示し、また、Cr付着量の関係を第3図に示
す。
第4図は(1)、 (3)、 (4)を固定し、(2)
のCo”イオンの濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を、
第5図は有機皮膜との密着性を、第6図はCr付着量の
関係を示したものである。
のCo”イオンの濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を、
第5図は有機皮膜との密着性を、第6図はCr付着量の
関係を示したものである。
すなわち、Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni=12%
)にCr(h= 20g/42. CI−=0.25g
’/ffiとし、陰極電解電流密度= 5 A/dm”
、電気量= 5 C/d鵬2 (−定)とし、co+
+イオンの濃度を種々かえた場合の耐食性を第4図に示
し、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エステ
ルの水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との密着
性を第5図に示し、Cr付着量の関係を第6図に示す。
)にCr(h= 20g/42. CI−=0.25g
’/ffiとし、陰極電解電流密度= 5 A/dm”
、電気量= 5 C/d鵬2 (−定)とし、co+
+イオンの濃度を種々かえた場合の耐食性を第4図に示
し、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エステ
ルの水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との密着
性を第5図に示し、Cr付着量の関係を第6図に示す。
第7図は(1)、 (2)、 (4)を固定し、(3)
ノC1−イオンの濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を
、第8図は有機皮膜との密着性を、第9図はCr付着量
の関係を示したものである。
ノC1−イオンの濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を
、第8図は有機皮膜との密着性を、第9図はCr付着量
の関係を示したものである。
すなわち、Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni=12%
)にCr(h= 20 g/ E 、 Co+″2.5
g/ 1.とじ、陰極電解電流密度−5A/dm”
、電気量= 5 C/dm” (一定)とし、CI−
イオンの濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を第7図に示
し、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エステ
ルの水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との密着
性を第8図に示し、また、Cr付着量の関係を第9図に
示す。
)にCr(h= 20 g/ E 、 Co+″2.5
g/ 1.とじ、陰極電解電流密度−5A/dm”
、電気量= 5 C/dm” (一定)とし、CI−
イオンの濃度をかえた場合の鋼板の耐食性を第7図に示
し、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エステ
ルの水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との密着
性を第8図に示し、また、Cr付着量の関係を第9図に
示す。
第10図は(1)、 (2)、 (3)を固定し、陰極
電解電流密度をかえた場合の鋼板の耐食性を、第11図
は有機皮膜との密着性を、第12図はCr付着量の関係
を示したものである。
電解電流密度をかえた場合の鋼板の耐食性を、第11図
は有機皮膜との密着性を、第12図はCr付着量の関係
を示したものである。
すなわち、Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni = 1
2%)にCr(h = 20 g/ l、Co” =
2.5 g/ i!、CI−=0.25g#!とじ、陰
極電解電流密度をかえた場合の鋼板の耐食性を第10図
に示し、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エ
ステルの水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との
密着性を第11図に示し、また、Cr付着量の関係を第
12図に示す。
2%)にCr(h = 20 g/ l、Co” =
2.5 g/ i!、CI−=0.25g#!とじ、陰
極電解電流密度をかえた場合の鋼板の耐食性を第10図
に示し、得られたクロメート皮膜上にポリアクリル酸エ
ステルの水溶性樹脂を2μ塗布した場合の有機樹脂との
密着性を第11図に示し、また、Cr付着量の関係を第
12図に示す。
ここで耐食性は、JIS−Z −2371規格に準拠し
た塩水噴霧試験により(食塩水濃度5%、槽内温度35
°C1噴霧圧力20psi)600時間後の発錆状況を
示し、◎、O2Δ、X、XXの5段階で評価し、◎が最
良である。
た塩水噴霧試験により(食塩水濃度5%、槽内温度35
°C1噴霧圧力20psi)600時間後の発錆状況を
示し、◎、O2Δ、X、XXの5段階で評価し、◎が最
良である。
◎ : 赤錆発生 0%
O: 〃 0超〜1%
△ : 〃 1超〜10%
× :l/ 10超〜50%XX: /
/ 50%超有機樹脂の密着性は陰極電解処
理後ポリアクリル酸エステルの水溶液を2μとなるよう
に塗布し、120°Cで乾燥した後、塗布した試験片を
30分沸騰し、その後2mmゴバン目に皮膜をカットし
テープ剥離し、剥離面積で評価した。
/ 50%超有機樹脂の密着性は陰極電解処
理後ポリアクリル酸エステルの水溶液を2μとなるよう
に塗布し、120°Cで乾燥した後、塗布した試験片を
30分沸騰し、その後2mmゴバン目に皮膜をカットし
テープ剥離し、剥離面積で評価した。
◎ : 剥離面積 0%
O: 〃 0超〜1%
Δ : 〃 1超〜10%
X : // 10超〜50%XX:
/l 50%超第1図から明らかなよう
に、Cry、が0.05モル/l未満及び1モル/l超
では耐食性は低下し、0.05〜1モル/j2の場合に
優れた耐食性が得られる。
/l 50%超第1図から明らかなよう
に、Cry、が0.05モル/l未満及び1モル/l超
では耐食性は低下し、0.05〜1モル/j2の場合に
優れた耐食性が得られる。
第2図から明らかなように、表面に形成した有機皮膜の
密着性もCrO+が0.05〜1モル/lの場合に優れ
、0.05モル/l未満あるいは1モル/l超では低下
する。
密着性もCrO+が0.05〜1モル/lの場合に優れ
、0.05モル/l未満あるいは1モル/l超では低下
する。
第3図から明らかなように、Cry、が0.05〜0.
1モル/lではCr付着量を安定して確保できるが、0
.05モル/1未満あるいは0.1モル/l超ではCr
付着量は極端に低下する。
1モル/lではCr付着量を安定して確保できるが、0
.05モル/1未満あるいは0.1モル/l超ではCr
付着量は極端に低下する。
第4図から明らかなようにCo”が0.01〜0.2グ
ラムイオン/lでは優れた耐食性を示し、0.01グラ
ムイオン/l未満あるいは0.2グラムイオン/l超で
は耐食性は低下する。
ラムイオン/lでは優れた耐食性を示し、0.01グラ
ムイオン/l未満あるいは0.2グラムイオン/l超で
は耐食性は低下する。
第5図から明らかなように有機皮膜の密着性もCo−が
0.01〜0.2グラムイオン/りの領域で優れ、0.
01グラムイオン/l未満、0.2グラムイオン/l超
では密着性は低下する。
0.01〜0.2グラムイオン/りの領域で優れ、0.
01グラムイオン/l未満、0.2グラムイオン/l超
では密着性は低下する。
第6図から明らかなようにCo”が0.01〜0.2グ
ラムイオン/lではCr付着量を安定して確保できるが
、0.01グラムイオン/l未満あるいは0.2グラム
イオン/l超ではCr付着量は極端に低下し、目的量を
付着するのが困難である。
ラムイオン/lではCr付着量を安定して確保できるが
、0.01グラムイオン/l未満あるいは0.2グラム
イオン/l超ではCr付着量は極端に低下し、目的量を
付着するのが困難である。
第7図から明らかなようにCI−が0.001〜0.0
2グラムイオン/lではきわめて優れたクロメート皮膜
が形成され、優れた耐食性を示す。o、ooiグラムイ
オン/l未満あるいは0.02グラムイオン/l超では
耐食性は著しく低下する。
2グラムイオン/lではきわめて優れたクロメート皮膜
が形成され、優れた耐食性を示す。o、ooiグラムイ
オン/l未満あるいは0.02グラムイオン/l超では
耐食性は著しく低下する。
これは形成されたクロメート皮膜の構造がCI−濃度に
よって大きく異なり、C1−が上記範囲にあればCrz
03主体の皮膜が形成されるが、範囲からはずれると金
属CrやCr (Oll) 3・n H20主体となる
ためである。
よって大きく異なり、C1−が上記範囲にあればCrz
03主体の皮膜が形成されるが、範囲からはずれると金
属CrやCr (Oll) 3・n H20主体となる
ためである。
第8図から明らかなように有機皮膜の密着性もCt−が
0.001〜0.02グラムイオン/lの領域で優れ、
0.001グラムイオン/l未満、0.02グラムイオ
ン/l超では密着性は著しく低下する。
0.001〜0.02グラムイオン/lの領域で優れ、
0.001グラムイオン/l未満、0.02グラムイオ
ン/l超では密着性は著しく低下する。
第9図から明らかなようにCI−が0.001グラムイ
オン/乏〜0.02グラムイオン/lではCr付着量を
安定して確保できるが、0.001グラムイオン/l未
満あるいはO9・02グラムイオン/l超ではCr付着
量は低下する。
オン/乏〜0.02グラムイオン/lではCr付着量を
安定して確保できるが、0.001グラムイオン/l未
満あるいはO9・02グラムイオン/l超ではCr付着
量は低下する。
第10図から明らかなように陰極電解を行なうに際し、
電流密度を0. I A/dmz未満あるいは40A/
dm”超にした場合、耐食性は著しく劣るのに対し、0
.1〜40A/dm”で電解処理した場合には優れた耐
食性が得られる。
電流密度を0. I A/dmz未満あるいは40A/
dm”超にした場合、耐食性は著しく劣るのに対し、0
.1〜40A/dm”で電解処理した場合には優れた耐
食性が得られる。
第11図から明らかなように0.1〜40 A/dm”
で電解処理した場合には有機皮膜は優れた密着性を示す
が、0.1 A/dm”未満あるいは4〇八へdm”超
の場合には密着性は劣る。
で電解処理した場合には有機皮膜は優れた密着性を示す
が、0.1 A/dm”未満あるいは4〇八へdm”超
の場合には密着性は劣る。
これは0.1 A/dm”未満で電解処理した場合には
Cr(OH) 3−nHzO主体の皮膜が形成され、4
0A/dm”超で電解した場合にはCr (OH) :
+・nHzo及び金属Cr主体の皮膜が形成されるのに
対し、0.1〜404/d+a”で電解した場合にはC
r、03主体のクロメート皮膜が形成されるためである
。
Cr(OH) 3−nHzO主体の皮膜が形成され、4
0A/dm”超で電解した場合にはCr (OH) :
+・nHzo及び金属Cr主体の皮膜が形成されるのに
対し、0.1〜404/d+a”で電解した場合にはC
r、03主体のクロメート皮膜が形成されるためである
。
第12図から明らかなように0. I A/da”未満
あるいは40 A/dl11”超で電解処理した場合に
はCrの析出効率は著しく低下するのに対し、0.1〜
40A/dmzで電解すると安定してCr付着量を確保
することができる。
あるいは40 A/dl11”超で電解処理した場合に
はCrの析出効率は著しく低下するのに対し、0.1〜
40A/dmzで電解すると安定してCr付着量を確保
することができる。
第1図〜第12図の結果はカチオンとしてCo−を用い
た結果を示したが、Co”+のかわりにCu”Zn”、
Ni”、 Mn”を用いてもほぼ同様の結果が得られ
た。また、2種以上のカチオンを共存させても同様の結
果が得られた。
た結果を示したが、Co”+のかわりにCu”Zn”、
Ni”、 Mn”を用いてもほぼ同様の結果が得られ
た。また、2種以上のカチオンを共存させても同様の結
果が得られた。
また、アニオンとしてC1−を用いた結果を示したが、
CI−のかわりにF−を用いても、あるいは両者を共存
させてもほぼ同様の結果が得られた。
CI−のかわりにF−を用いても、あるいは両者を共存
させてもほぼ同様の結果が得られた。
(実施例参照)
以上の結果から本発明では
無水クロム酸、カチオン、アニオンの共存する浴で電解
クロメート処理を行なうに際し、無水クロム酸、又は、
クロム酸塩、もしくは、重クロム酸塩を無水クロム酸に
換算した濃度=0.05〜1モル/l 溶解しているCu”、 Znす、 Ni”、 Co”、
Mn”+の1種あるいは2種以上のイオンのダラムイ
オン数=0.01〜0.2グラムイオン/l 溶解しているCI−、F”イオンの1種あるいは2種の
イオンのダラムイオン数 =O,OO1〜0.02グラムイオン/rとなるように
し、かつ、陰極で電解処理する場合の電流密度 = 0.1〜40 A/dm” で処理するものである。
クロメート処理を行なうに際し、無水クロム酸、又は、
クロム酸塩、もしくは、重クロム酸塩を無水クロム酸に
換算した濃度=0.05〜1モル/l 溶解しているCu”、 Znす、 Ni”、 Co”、
Mn”+の1種あるいは2種以上のイオンのダラムイ
オン数=0.01〜0.2グラムイオン/l 溶解しているCI−、F”イオンの1種あるいは2種の
イオンのダラムイオン数 =O,OO1〜0.02グラムイオン/rとなるように
し、かつ、陰極で電解処理する場合の電流密度 = 0.1〜40 A/dm” で処理するものである。
また、本結果はZn−Ni系合金めっき鋼板に実施した
例について示したが、本処理はあらゆる金属、あらゆる
合金にクロメート皮膜を形成することが可能で、かつ、
電気量によってCr付着量を自由にコントロールするこ
とができる。
例について示したが、本処理はあらゆる金属、あらゆる
合金にクロメート皮膜を形成することが可能で、かつ、
電気量によってCr付着量を自由にコントロールするこ
とができる。
従来のクロメートが素地から溶出してくるイオンとの反
応によって皮膜が形成されるのに対し、本処理の場合は
素地からのイオンの溶出に無関係に皮膜が形成されると
いう特徴を有し、従来のクロメート処理とは本質的に異
なる。
応によって皮膜が形成されるのに対し、本処理の場合は
素地からのイオンの溶出に無関係に皮膜が形成されると
いう特徴を有し、従来のクロメート処理とは本質的に異
なる。
また、本処理によって得られたクロメート皮膜は優れた
耐食性を有するとともに、有機樹脂との密着性に優れて
いる。本結果では例としてポリアクリル酸エステルにつ
いて示したが、オレフィン/アクリル酸共重合体樹脂、
ポリメタクリル酸及びその共重合体樹脂、ポリメタクリ
ル酸エステル及びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸及
びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステル及びその
共重合体樹脂等の水系樹脂分散体や、エポキシ樹脂、メ
ラミン樹脂をはじめとする各種溶剤系樹脂等いずれの有
機樹脂とも優れた密着性が確保される。したがって、前
述した有機複合鋼板の有機樹脂の下地用クロメートとし
て最適である。
耐食性を有するとともに、有機樹脂との密着性に優れて
いる。本結果では例としてポリアクリル酸エステルにつ
いて示したが、オレフィン/アクリル酸共重合体樹脂、
ポリメタクリル酸及びその共重合体樹脂、ポリメタクリ
ル酸エステル及びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸及
びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステル及びその
共重合体樹脂等の水系樹脂分散体や、エポキシ樹脂、メ
ラミン樹脂をはじめとする各種溶剤系樹脂等いずれの有
機樹脂とも優れた密着性が確保される。したがって、前
述した有機複合鋼板の有機樹脂の下地用クロメートとし
て最適である。
一方、有機樹脂との密着性が優れていることから、本ク
ロメート皮膜にED塗装したり、あるいはスプレー塗装
した場合の塗膜との密着性に優れていることから、塗装
鋼板の下地用としても最適である。
ロメート皮膜にED塗装したり、あるいはスプレー塗装
した場合の塗膜との密着性に優れていることから、塗装
鋼板の下地用としても最適である。
以下本発明の実施例を比較例と共に示す。
〈実施例1〉
Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni−11,2%)に次
の条件で陰極電解処理した。
の条件で陰極電解処理した。
Cr(h 30g/ff1
co4+ 2.5g)2CI−0,2
5g/E 電解条件: 電流密度 5へ/dm2電解時間
1秒 〈実施例2〉 Zn −Fe系合金めっき鋼板(Fe=40%)に次の
条件で陰極電解処理した。
5g/E 電解条件: 電流密度 5へ/dm2電解時間
1秒 〈実施例2〉 Zn −Fe系合金めっき鋼板(Fe=40%)に次の
条件で陰極電解処理した。
Cry320g/j!
Zn十◆ 2.0 g/ ECl−
0,2g/l 電解条件: 電流密度 2 A/dm”電解時間
2.5秒 〈実施例3〉 Zn−Ajli系合金めっき鋼板(八2=12%)に次
の条件で陰極電解処理した。
0,2g/l 電解条件: 電流密度 2 A/dm”電解時間
2.5秒 〈実施例3〉 Zn−Ajli系合金めっき鋼板(八2=12%)に次
の条件で陰極電解処理した。
Cr0340g/l
Ni” 2.7 g/ I
Cl−0,3g/ff
電解条件: 電流密度 10A/dm”電解時間
0.5秒 〈実施例4〉 Zn −Cr系合金めっき鋼板(Cr= 12%)に次
の条件で陰極電解処理した。
0.5秒 〈実施例4〉 Zn −Cr系合金めっき鋼板(Cr= 12%)に次
の条件で陰極電解処理した。
Cr0310g/j2
Mn−3,5g/ Q
Cl −0,15g/ I!。
電解条件: 電流密度 3 A/dm2電解時間
1.7秒 〈実施例5〉 Zn −Mn系合金めっき鋼板(Mn=56%)を次の
条件で陰極電解処理した。
1.7秒 〈実施例5〉 Zn −Mn系合金めっき鋼板(Mn=56%)を次の
条件で陰極電解処理した。
Cr(h 50g/l
Cu−2,5g/ 42
F−0,15g#!
電解条件: 電流密度 10^/dm”電解時間
0.7秒 〈実施例6〉 Zn−Nt−Co系合金めっき鋼板(Ni−10,5%
、Co=0.5%)を次の条件で陰極電解処理した。
0.7秒 〈実施例6〉 Zn−Nt−Co系合金めっき鋼板(Ni−10,5%
、Co=0.5%)を次の条件で陰極電解処理した。
Cry340g/I
Co” 4.0 g/ I
Cl−0,2g7N
電解条件: 電流密度 15A/dm”電解時間
0.8秒 〈実施例7〉 Zn−Ni−Cr系合金めっき鋼板(Ni= 10.8
%、Cr=1.5%)を次の条件で陰極電解処理した。
0.8秒 〈実施例7〉 Zn−Ni−Cr系合金めっき鋼板(Ni= 10.8
%、Cr=1.5%)を次の条件で陰極電解処理した。
Cr0i 15g/j2
CO〜 2.0 g/ I
Cl −0,15g/ 1
電解条件: 電流密度 7.5 A/dm”電解時
間 0.6秒 〈比較例1〉 Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni= 11.8%)を
次の条件で陰極電解処理した。
間 0.6秒 〈比較例1〉 Zn−Ni系合金めっき鋼板(Ni= 11.8%)を
次の条件で陰極電解処理した。
Cry) 50g/1
11□504 0.25g/42電解条件: 電
流密度 50 A/dm”電解時間 2秒 〈比較例2〉 Zn−Ni−Co系合金めっき鋼板(Ni= 11.5
%Co=0.5%)を次の条件で陰極電解処理した。
流密度 50 A/dm”電解時間 2秒 〈比較例2〉 Zn−Ni−Co系合金めっき鋼板(Ni= 11.5
%Co=0.5%)を次の条件で陰極電解処理した。
CrO:+ 40g/i!。
H,SO,0,2g/ 1
電解条件: 電流密度 60A/dm”電解時間
1.5秒 第1表に各実施例及び比較例の塩水噴霧試験による耐食
性及びCr付着量を示し、第2表はオレフィン/アクリ
ル酸共重合体樹脂を2μ塗布した場合の樹脂の密着性を
示す。塩水噴霧試験法及び評価法は第1図、第4図、第
7図、第10図と同じ方式である。樹脂の密着性の評価
法は第2図、第5図、第8図、第11図と同じ方式であ
る。
1.5秒 第1表に各実施例及び比較例の塩水噴霧試験による耐食
性及びCr付着量を示し、第2表はオレフィン/アクリ
ル酸共重合体樹脂を2μ塗布した場合の樹脂の密着性を
示す。塩水噴霧試験法及び評価法は第1図、第4図、第
7図、第10図と同じ方式である。樹脂の密着性の評価
法は第2図、第5図、第8図、第11図と同じ方式であ
る。
第1表から明らかなように、各種合金めっき鋼板に本発
明を実施した場合、耐食性はSST 600hでほとん
ど変化なく、1200hで1部にわずかに赤錆が発生す
るものがある程度である。これに対し公知のクロメート
浴で処理した場合(比較例1.2〉では、SST 40
0h後ですでに白錆が70%前後発生し、600hで赤
錆がかなり認められた。
明を実施した場合、耐食性はSST 600hでほとん
ど変化なく、1200hで1部にわずかに赤錆が発生す
るものがある程度である。これに対し公知のクロメート
浴で処理した場合(比較例1.2〉では、SST 40
0h後ですでに白錆が70%前後発生し、600hで赤
錆がかなり認められた。
一方、第2表から明らかなように本発明を実施した場合
、有機樹脂との密着性はきわめて優れているが、公知の
クロメート浴で処理した場合〈比較例1.2〉では、剥
離の形跡が認められる。
、有機樹脂との密着性はきわめて優れているが、公知の
クロメート浴で処理した場合〈比較例1.2〉では、剥
離の形跡が認められる。
〈発明の効果〉
従来、公知のクロメート処理には、各種金属や合金に処
理して目的量のクロメートを安定して確保し、耐食性と
有機樹脂との密着性を十分満足するものは存在しなかっ
た。これに対し、無水クロム酸、特殊なアニオン、カチ
オンをそれぞれ特定の濃度範囲にコントロールし、かつ
、特定の条件で陰極電解処理することにより、これらの
相乗効果によって、きわめて優れた耐食性と有機樹脂と
の密着性に優れた皮膜が形成され、本発明を適用するこ
とにより、その経済的効果はきわめて大なるものである
。
理して目的量のクロメートを安定して確保し、耐食性と
有機樹脂との密着性を十分満足するものは存在しなかっ
た。これに対し、無水クロム酸、特殊なアニオン、カチ
オンをそれぞれ特定の濃度範囲にコントロールし、かつ
、特定の条件で陰極電解処理することにより、これらの
相乗効果によって、きわめて優れた耐食性と有機樹脂と
の密着性に優れた皮膜が形成され、本発明を適用するこ
とにより、その経済的効果はきわめて大なるものである
。
第1図〜第3図はCo”イオン濃度、CI−、イオン濃
度、電流密度を固定し、無水クロム酸の濃度をかえた場
合の耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係を
示したものである。 第4図〜第6図は無水クロム酸濃度、CI−イオン濃度
、電流密度を固定し、Co″“イオンの濃度をかえた場
合の耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係を
示したものである。 第7図〜第9図は無水クロム酸濃度、Co〜イオン濃度
、電流密度を固定しCI−イオンの濃度をかえた場合の
耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係を示し
たものである。 第10図〜第12図は無水クロム酸濃度、CO〜イオン
濃度、CI−イオン濃度、を固定し、電流密度をかえた
場合の耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係
を示したものである。 特許出願人 新日本製鐵株式會社
度、電流密度を固定し、無水クロム酸の濃度をかえた場
合の耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係を
示したものである。 第4図〜第6図は無水クロム酸濃度、CI−イオン濃度
、電流密度を固定し、Co″“イオンの濃度をかえた場
合の耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係を
示したものである。 第7図〜第9図は無水クロム酸濃度、Co〜イオン濃度
、電流密度を固定しCI−イオンの濃度をかえた場合の
耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係を示し
たものである。 第10図〜第12図は無水クロム酸濃度、CO〜イオン
濃度、CI−イオン濃度、を固定し、電流密度をかえた
場合の耐食性、有機皮膜との密着性、Cr付着量の関係
を示したものである。 特許出願人 新日本製鐵株式會社
Claims (1)
- 無水クロム酸又はクロム酸塩もしくは重クロム酸塩を、
無水クロム酸に換算して、0.05モル/l〜1モル/
l含む浴に、Cu^+^+、Zn^+^+、Ni^+^
+、Co^+^+、Mn^+^+のイオンの1種または
2種以上を0.01グラムイオン/l〜0.2グラムイ
オン/l含有せしめ、さらにCl^−、F^−イオンの
1種または2種を0.001グラムイオン/l〜0.0
2グラムイオン/l含有せしめた浴で、0.1A/dm
^2〜40A/dm^2の電流密度で陰極電解処理する
ことを特徴とする金属の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300888A JPH0254797A (ja) | 1988-08-15 | 1988-08-15 | 金属の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20300888A JPH0254797A (ja) | 1988-08-15 | 1988-08-15 | 金属の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254797A true JPH0254797A (ja) | 1990-02-23 |
| JPH057477B2 JPH057477B2 (ja) | 1993-01-28 |
Family
ID=16466806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20300888A Granted JPH0254797A (ja) | 1988-08-15 | 1988-08-15 | 金属の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0254797A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5249741A (en) * | 1992-05-04 | 1993-10-05 | International Business Machines Corporation | Automatic fan speed control |
| US5474120A (en) * | 1991-10-15 | 1995-12-12 | Sundstrand Corporation | Two-channel cooling for providing back-up cooling capability |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523893A (en) * | 1975-06-26 | 1977-01-12 | Henkel & Cie Gmbh | Production of acid protease |
-
1988
- 1988-08-15 JP JP20300888A patent/JPH0254797A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523893A (en) * | 1975-06-26 | 1977-01-12 | Henkel & Cie Gmbh | Production of acid protease |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5474120A (en) * | 1991-10-15 | 1995-12-12 | Sundstrand Corporation | Two-channel cooling for providing back-up cooling capability |
| US5249741A (en) * | 1992-05-04 | 1993-10-05 | International Business Machines Corporation | Automatic fan speed control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH057477B2 (ja) | 1993-01-28 |
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