JPH03215681A - Method for chromating zinc-plated steel sheet - Google Patents

Method for chromating zinc-plated steel sheet

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JPH03215681A
JPH03215681A JP1001090A JP1001090A JPH03215681A JP H03215681 A JPH03215681 A JP H03215681A JP 1001090 A JP1001090 A JP 1001090A JP 1001090 A JP1001090 A JP 1001090A JP H03215681 A JPH03215681 A JP H03215681A
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chromic acid
chromate
reduction product
steel sheet
silica sol
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Takafumi Yamaji
隆文 山地
Yasuhisa Tajiri
田尻 泰久
Takayuki Aoki
孝之 青木
Takeji Umetsu
梅津 武治
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Nihon Parkerizing Co Ltd
NKK Corp
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Abstract

PURPOSE:To form a chromate film excellent in resistance to corrosion and blackening by applying an aq. soln. having specified contents of chromic acid, the reduction product of chromic acid, an acrylic emulsion and a wet-type silica sol on a zinc-plated steel sheet and heating the sheet at a specified temp. CONSTITUTION:An aq. soln. contg. chromic acid (A), the reduction product of chromic acid (B), an acrylic emulsion (C) and >=1 kind of wet-type silica sol as the essential components and in which the weight ratio of A to B expressed in terms of CrO3 is controlled to 1:(0.1 to 1.5), the weight ratio of the solid resin in C to A plus B expressed in terms of Cr to (0.05 to 20):1 and the weight ratio of D expressed in terms of Si to A plus B expressed in terms of Cr to (0.1 to 10):1 is prepared. The soln. is deposited on a zinc-plated steel sheet, and the sheet is heated at 40-300 deg.C. Consequently, a chromate film excellent in appearance and with the elution of chromium reduced when the acrylic resin is removed is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、亜鉛めっき鋼板あるいは亜鉛合金めっき鋼
板の表面上に、耐食性、耐黒変性、処理外観に優れ、且
つ、アルカリ脱脂時のクロム溶出が少ないクロメート皮
膜を形成させるためのクロメート処理方法に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention provides excellent corrosion resistance, blackening resistance, and treated appearance on the surface of galvanized steel sheets or zinc alloy-plated steel sheets, and also prevents chromium elution during alkaline degreasing. The present invention relates to a chromate treatment method for forming a chromate film with a small amount of chromate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から、亜鉛メッキまたは亜鉛合金めっきされた鋼板
は防錆を目的として種々のクロメート処理が行われてい
る。クロメート処理には3価クロムを主成分とする皮膜
を形成する反応型クロメートおよび電解クロメートと6
価クロムを含むクロメート液を塗布し水洗することなく
乾燥する塗布型クロメートがある。
Conventionally, galvanized or zinc alloy-plated steel sheets have been subjected to various chromate treatments for the purpose of rust prevention. Chromate treatment uses reactive chromate and electrolytic chromate, which form a film mainly composed of trivalent chromium, and 6
There is a paint-on type chromate that coats a chromate solution containing valent chromium and dries without washing with water.

ク【]メ一ト処理鋼板に求められる性能項目は、その用
途に応じて耐白錆性、耐黒変性、塗膜密着性、塗装後の
耐食性、溶接性、アース性、プレス性、耐指紋付着性等
非常に多岐にわたる。また、成形加工された後、表面処
理ラインのアルカリ脱脂工程を通ることから、耐クロム
溶出性および耐アルカリ性が、また、組立後の溶剤洗浄
に対して、耐溶剤性が要求される。また、未塗装で使用
される場合は外観の均一性が重要となる。特に、家電製
品向けクロメート処理鋼板は、Crによる著しい首色が
あると商品としての価値が消失する。
[ ] The performance items required for meth-treated steel sheets are white rust resistance, blackening resistance, paint film adhesion, corrosion resistance after painting, weldability, earthing properties, pressability, and fingerprint resistance, depending on the application. Adhesive properties etc. are extremely diverse. Furthermore, since the product passes through an alkali degreasing process in a surface treatment line after being molded, it is required to have chromium elution resistance and alkali resistance, and also to have solvent resistance for solvent cleaning after assembly. Furthermore, when used unpainted, uniformity of appearance is important. In particular, chromate-treated steel sheets for home appliances lose their commercial value if they suffer from significant chromium staining.

これらの要求に対して種々のクロメート処理が行われて
いる。
Various chromate treatments have been carried out to meet these requirements.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来のクロメート処理方法には以下に述
べる問題がある。
However, conventional chromate treatment methods have the following problems.

■ クロム酸のみを含有するクロメート処理液によって
処理する場合は、高耐食性を得るためにクロム付着量を
多くする必要があり、このためにめっき表面の着色が目
立ち、商品価値が著しく低下する。
■ When treating with a chromate treatment solution containing only chromic acid, it is necessary to increase the amount of chromium deposited in order to obtain high corrosion resistance, which makes the coloring of the plating surface noticeable and significantly reduces the commercial value.

■ クロム酸にフッ化物等のエッチング剤を添加した処
理液によって処理する場合には、特に溶融亜鉛めっき鋼
板を処理する場合、めっき組成中に含まれるAf,Pb
等の元素がめつき表面に偏析しており、その影響によっ
て均一なエッチングがなされず不均一な皮膜となるため
、得られる耐食性のレベルには限界がある。
■ When treating with a treatment solution containing chromic acid and an etching agent such as fluoride, especially when treating hot-dip galvanized steel sheets, Af and Pb contained in the plating composition may be removed.
Elements such as these are segregated on the plated surface, and as a result of this, uniform etching is not achieved, resulting in an uneven film, there is a limit to the level of corrosion resistance that can be obtained.

■ クロメート液中へのシリカゾルの添加が耐食性向上
に有効であることは、特公昭42−14050号、特公
昭52−2851号、特公昭61−58552号等の文
献により知られている。これらに開示された発明はクロ
ム酸またはクロム酸とクロム酸還元生成物との混合物に
シリカゾルを添加したものであるが、クロム酸還元生成
物の添加量が少ない場合には、クロメート皮膜が溶解し
やすいという問題があるこのため、クロム酸に対するク
ロム酸還元生成物の混合比を高めることによって難溶性
のクロメート皮膜を形成させている。しかしながら、こ
れらのクロメート処理方法では、耐食性をさらに上げる
ためにCr付着量を多くするとCrによる着色か目立ち
、処理外観が劣化してしまう。
(2) It is known from Japanese Patent Publications No. 42-14050, Japanese Patent Publication No. 52-2851, Japanese Patent Publication No. 61-58552, etc. that the addition of silica sol to a chromate solution is effective in improving corrosion resistance. The inventions disclosed in these documents add silica sol to chromic acid or a mixture of chromic acid and a chromate reduction product, but if the amount of chromate reduction product added is small, the chromate film will dissolve. Therefore, a poorly soluble chromate film is formed by increasing the mixing ratio of the chromate reduction product to chromic acid. However, in these chromate treatment methods, if the amount of Cr deposited is increased in order to further improve corrosion resistance, the coloration due to Cr becomes noticeable and the treated appearance deteriorates.

従って、この発明の目的は、亜鉛めっき鋼板あるいは亜
鉛合金めっき鋼板の耐食性、耐黒変性、処理外観等を向
上させ、且つ、アルカリ脱脂によるクロムの溶出を低減
したクロメート皮膜を形成させるためのクロメート処理
方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a chromate treatment for forming a chromate film that improves the corrosion resistance, blackening resistance, treated appearance, etc. of galvanized steel sheets or zinc alloy coated steel sheets, and reduces the elution of chromium caused by alkaline degreasing. The purpose is to provide a method.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は、クロム酸、クロム酸還元生成物、アクリル
エマルジタン、および、1種以上の湿式タイプシリカゾ
ルを主成分とし、前記クロム酸と+iir記クロt、酸
還元生成物との混合比が各々CrOz換算による重量比
で、1 : O. 1〜1.5、前記アクリルエマルジ
ョンと前記クロム酸および前記クロム酸還元生成物との
混合比が、前記アクリルエマルジョン中の樹脂固形分と
前記クロム酸および前記クロム酸還元生成物の合計量の
Cr換算値との這量比で、0.05〜20:1、前記湿
式タイプシリカゾルと前記クロム酸および前記クロム酸
還元生成物との混合比が、湿式タイプシリカゾルはS1
02換算値で、その値と前記クロム酸および前記クロム
酸還元生成物はCr換算値との重量比で0、1〜10:
1の範囲内で含有する水溶液を調製し、前記水溶液を亜
鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板の表面に付着さ
せ、次いで、前記鋼板を40〜300℃の温度で加熱処
理することに特徴を有するものである。
The present invention comprises chromic acid, a chromic acid reduction product, an acrylic emulditane, and one or more types of wet type silica sol as main components, and the mixing ratio of the chromic acid, the chromic acid reduction product, and the acid reduction product are respectively The weight ratio in terms of CrOz is 1:O. 1 to 1.5, the mixing ratio of the acrylic emulsion to the chromic acid and the chromic acid reduction product is Cr of the total amount of the resin solid content and the chromic acid and the chromic acid reduction product in the acrylic emulsion. The weight ratio with the converted value is 0.05 to 20:1, and the mixing ratio of the wet type silica sol to the chromic acid and the chromic acid reduction product is S1.
02 equivalent value, and the weight ratio of the value to the Cr equivalent value of the chromic acid and the chromic acid reduction product is 0, 1 to 10:
The method is characterized in that an aqueous solution containing within the range of 1 is prepared, the aqueous solution is applied to the surface of a galvanized steel sheet or a zinc alloy-plated steel sheet, and then the steel sheet is heat-treated at a temperature of 40 to 300 ° C. It is.

以下、この発明を詳述する。This invention will be explained in detail below.

■ クロム酸: クロム酸は、無水クロム酸(CrO,)を水に溶解した
ものであり、亜鉛めっき皮膜の表面に付着して自己補修
作用を発揮し、亜鉛の白錆び発生を防止する性質を有し
ている。クロム酸はこの性質によって亜鉛めっき鋼板の
防錆性を著しく向上させるために不可欠のものであり、
且つ、安価である。
■ Chromic acid: Chromic acid is chromic acid anhydride (CrO,) dissolved in water, and it adheres to the surface of the zinc plating film and exhibits a self-repairing effect, and has the property of preventing white rust on zinc. have. Due to this property, chromic acid is essential for significantly improving the rust prevention properties of galvanized steel sheets.
Moreover, it is inexpensive.

クロム酸の必要濃度は、クロメート処理液の亜鉛めっき
鋼板への付着方法および付着量によって変化するため特
定することができないが、必要とする付着量が、後述す
る付着方法において1回の工程によって得られる濃度に
することか好ましい■ クロム酸還元生成物・ クロム酸還元生成物は、クロム酸中に還元剤を加え、ク
ロム酸を還元したものである。還元した後のクロメート
液組成は、還元されていないクロム酸と3価クロムまで
還元された生成物とが主成分であり、その混合比は還元
剤の添加量によって調整する。ただし、還元されていな
いクロム酸1モルに対し、還元された生成物が1. 5
モルを超えるとクロメート液の状Wで沈澱が生じ、鋼板
上に均一に付着させることか困難となる。
The required concentration of chromic acid cannot be determined because it varies depending on the method and amount of adhesion of the chromate treatment solution to the galvanized steel sheet, but it is possible to obtain the required amount of adhesion in one step using the adhesion method described below. (2) Chromic acid reduction product The chromic acid reduction product is obtained by adding a reducing agent to chromic acid to reduce chromic acid. The composition of the chromate solution after reduction is mainly composed of unreduced chromic acid and a product reduced to trivalent chromium, and the mixing ratio thereof is adjusted by the amount of reducing agent added. However, for 1 mole of unreduced chromic acid, the reduced product is 1. 5
If the amount exceeds the molar amount, precipitation will occur in the form of a chromate solution, making it difficult to deposit it uniformly on a steel plate.

従来、クロム酸還元生成物をクロム酸中へ添加するのは
、難溶性6クロメート皮膜を得ることが大きな目的であ
り、クロム酸還元生成物の混合比か大きくなるほどクロ
メート皮膜の重合度は高くなり、これによって難溶性は
高くなる。
Conventionally, the main purpose of adding a chromic acid reduction product to chromic acid was to obtain a poorly soluble 6-chromate film, and the higher the mixing ratio of the chromic acid reduction product, the higher the degree of polymerization of the chromate film. , this increases the low solubility.

しかし、クロム酸に対するクロム酸還元生成物の混合比
を過度に高くすると液安定性か低下し、連続処理におけ
る操業性か劣る。この発明においてクロム酸に対するク
ロム酸還元生成物の混合比の上限を1.5としたのは液
安定性を考慮したためである。
However, if the mixing ratio of the chromic acid reduction product to chromic acid is excessively high, the liquid stability will decrease and the operability in continuous processing will be poor. In this invention, the upper limit of the mixing ratio of the chromic acid reduction product to chromic acid is set at 1.5 in consideration of liquid stability.

また、クロメート皮膜の難溶化は、クロメート液を付着
させた後に加熱乾燥を行うことによっても可能である。
Furthermore, the chromate film can be made less soluble by applying heat and drying after adhering the chromate solution.

この、加熱条件は、クロム酸の還元率によって決められ
、還元率が低いほど高い温度で加熱乾燥する必要がある
These heating conditions are determined by the reduction rate of chromic acid, and the lower the reduction rate, the higher the temperature needs to be for heating and drying.

しかしながら、クロム酸lに対するクロム酸還元生成物
の混合比がCr03換算での重量比で1゜0.1未満で
ある場合は、クロメート皮膜の重合度が低すぎるために
加熱処理によって難溶性の皮膜にすることが困難である
。この発明においてクロム酸に対するクロム酸還元生成
物の混合比の下限を0.1としたのは、加熱による難溶
化が可能な範囲であるからである。
However, if the mixing ratio of the chromate reduction product to chromate l is less than 1°0.1 in terms of weight ratio in terms of Cr03, the degree of polymerization of the chromate film is too low and the heat treatment produces a poorly soluble film. It is difficult to In the present invention, the lower limit of the mixing ratio of the chromic acid reduction product to chromic acid is set to 0.1 because it is within the range where it is possible to make the mixture hardly soluble by heating.

■ アクリル系エマルション: クロメート処理鋼板に対する要求特性のうち、クロ メ
ート皮膜の処理外観が重要な項目のひとつである。これ
を解決するためには、均一に塗布できる薬液であること
と、設備を必要とすることおよび、クロム酸の着色を薄
くすることが必要である。
■ Acrylic emulsion: Among the characteristics required for chromate-treated steel sheets, the appearance of the chromate film is one of the important items. In order to solve this problem, it is necessary to use a chemical solution that can be applied uniformly, to require equipment, and to reduce the coloring of chromic acid.

我々はクロムの着色を防止する目的で種々の添加物の効
果について検討した。その結果、フッ酸ノン酸等の酸、
あるいは、水系樹脂であるアクリル系エマルションの添
加によってクロムの着色を防止できることを見出した。
We investigated the effects of various additives for the purpose of preventing chromium coloration. As a result, acids such as hydrofluoric acid,
Alternatively, it has been found that coloring of chromium can be prevented by adding an acrylic emulsion, which is a water-based resin.

しかし、酸を添加した場合にはクロメート処理した亜鉛
めっき表面が黒変化しやすくなるという問題が生じる。
However, when an acid is added, a problem arises in that the chromate-treated galvanized surface tends to turn black.

これに対しアクリル系エマルンヨンを添加した場合には
耐黒変性か低下せず、クロムの着色防止の効果が認めら
れた。我々がアクリル系エマルジョンを添加する理由は
以上の結果による。
On the other hand, when acrylic emulsion was added, the blackening resistance did not decrease, and the effect of preventing chromium coloring was observed. The reason why we add acrylic emulsion is based on the above results.

また、均一に塗布できるクロメート液であるためには、
アクリル系エマルションがクロム酸液中で安定し、ゲル
化等が生じないことが必要である一般にクロム酸と水系
樹脂との混合安定性は悪くてすぐにゲル化する。この問
題に対しては、ノニオン性乳化剤を用いて乳化重合した
アクリル系エマルジョン樹脂を採用することで安定化し
た。
In addition, in order for the chromate solution to be able to be applied evenly,
It is necessary for the acrylic emulsion to be stable in the chromic acid solution and not to cause gelation. Generally, the mixing stability of chromic acid and water-based resin is poor and gelation occurs quickly. This problem was stabilized by employing an acrylic emulsion resin that was emulsion polymerized using a nonionic emulsifier.

他の水系樹脂または同じアクリル系樹脂でも乳化剤を使
用しない場合やイオン性の乳化剤を使用した場合は混合
安定性が悪いかまたはすぐにケル化を起こした。
Even with other water-based resins or the same acrylic resin, when no emulsifier was used or when an ionic emulsifier was used, the mixing stability was poor or kelization occurred immediately.

鋼板の表面にクロメート処理液を付着させる方法は、連
続的且つ均一な付着が可能な方法を適用する。このよう
な方法として、スプレー塗布、浸漬〜ロール絞り、浸漬
〜気体絞りおよびロールコート等が使用できる。
The chromate treatment liquid is applied to the surface of the steel plate by a method that allows continuous and uniform adhesion. As such methods, spray coating, dipping to roll squeezing, dipping to gas squeezing, roll coating, etc. can be used.

以上述べたように、クロメート処理鋼板の処理外観を向
上させる目的に対し、ノニオン性乳化剤を用いたアクリ
ル系エマルションをクロメート液中に添加した液を均一
に塗布し、加熱乾燥するという手段が有効である。
As mentioned above, for the purpose of improving the treated appearance of chromate-treated steel sheets, it is effective to uniformly apply an acrylic emulsion containing a nonionic emulsifier to a chromate solution and heat-dry it. be.

アクリル系エマルションに含まれる樹脂固形分の処理液
中トータルCr量に対する添加重量比を0.05以上と
した理由は、添加比か005未満ではクロムの着色を十
分に防止できないためであるまた、添加比を20以下と
した理由は、これを超えて添加比を高《しても着色防止
効果の他、耐食性等その他の特性に及ぼす効果を認めら
れず、クロメート液の経済性を考慮したことによる。
The reason why the addition weight ratio of the resin solids contained in the acrylic emulsion to the total amount of Cr in the treatment liquid is set to be 0.05 or more is that if the addition ratio is less than 0.05, coloring of chromium cannot be sufficiently prevented. The reason why the ratio was set to 20 or less was that even if the addition ratio was increased beyond this, no effect on other properties such as anti-coloration effect or corrosion resistance was observed, and we considered the economic efficiency of the chromate solution. .

■ 湿式タイプシリカゾル: 次ぎに湿式タイプシリカゾルの添加理由についテ述べる
。 湿式タイプシリカゾルの添加はクロメート皮膜の耐
食性能を向上させることが第1の目的である。本発明者
等はシリカゾルの添加とクロメート皮膜の耐食性能の向
上との関係について鋭意研究、検討を行った結果、添加
するシリカゾルの種類が特に大きく影響することが明ら
かとなった。シリカゾルは大きく分けて湿式タイプと乾
式タイプの2種類存在する。両タイプともクロメト液中
に添加することにより、耐食性向上効果を発揮するが、
特に湿式タイプシリカゾルの効果が大きい。
■ Wet type silica sol: Next, we will discuss the reason for adding wet type silica sol. The first purpose of adding wet type silica sol is to improve the corrosion resistance of the chromate film. The inventors of the present invention have conducted intensive research and examination on the relationship between the addition of silica sol and the improvement of the corrosion resistance performance of chromate coatings, and as a result, it has become clear that the type of silica sol added has a particularly large effect. There are two main types of silica sol: wet type and dry type. Both types exhibit the effect of improving corrosion resistance when added to the chromate solution, but
Wet type silica sol is particularly effective.

湿式タイプシリカゾルを添加する第2の目的は処理外観
の向上である。前述したようにクロメート液にアクリル
エマルジョンを混合することにより、クロムによる着色
を防止することができるが、形成されるクロート皮膜に
よって干渉模様が発生し、処理外観の点で新たな問題が
生じる。湿式タイプシリカゾルをさらに添加することに
より、クロムによる着色を防止した状態で干渉模様をも
消失せしめる効果が得られることが明らかとなった。
The second purpose of adding wet type silica sol is to improve the appearance of the treated product. As mentioned above, by mixing the acrylic emulsion with the chromate solution, it is possible to prevent coloring due to chromium, but the chromate film that is formed causes an interference pattern, which causes a new problem in terms of the appearance of the process. It has become clear that by further adding a wet type silica sol, it is possible to obtain the effect of eliminating interference patterns while preventing coloration due to chromium.

以上、述べたように湿式タイプシリカゾルの添加目的は
、耐食性の向上と処理外観の向上であるこのようの効果
を得るのに必要な湿式タイプシリカゾルの添加量は、ト
ータルCr量lに対し0.1〜lOが適切である。トー
タルCr量1に対し0. 1未満では耐食性、皮膜の干
渉模様消失に対し効果を認められず、10を超えて添加
しても、それ以上の効果を認められない。
As mentioned above, the purpose of adding wet-type silica sol is to improve corrosion resistance and improve the treated appearance.The amount of wet-type silica sol added to obtain these effects is 0.000 to 100% of the total Cr amount l. 1-10 is suitable. 0 per total Cr amount 1. If it is less than 1, no effect on corrosion resistance or elimination of interference patterns on the film will be observed, and if it is added in excess of 10, no further effect will be observed.

■ 次ぎに、クロメート処理液を付着させる鋼板につい
て述べる。
■ Next, we will discuss the steel plate to which the chromate treatment liquid is applied.

本発明で開発したクロメート処理液は、溶融亜鉛めっき
、電気亜鉛メッキ、溶融Fe−Zn合金めっき、59イ
A1−Zn系合金めっき鋼板等の亜鉛系めっき鋼板に適
用することが可能である。
The chromate treatment solution developed in the present invention can be applied to hot-dip galvanizing, electrogalvanizing, hot-dip Fe-Zn alloy plating, zinc-based plated steel sheets such as 59A A1-Zn alloy-plated steel sheets.

また、さらにAl@@、AIめっき鋼板、55%A f
 − 1. 5%Si−Znめつき鋼板、ステンレス系
鋼板、ターンめっき鋼板等の素材についても耐食性を向
上させることができる。
Furthermore, Al@@, AI plated steel plate, 55% A f
-1. Corrosion resistance can also be improved for materials such as 5% Si-Zn plated steel plates, stainless steel plates, and turn-plated steel plates.

■ 次ぎに、鋼板の表面にクロメート処理液を付着させ
る方法について述べる。
■ Next, we will discuss how to apply the chromate treatment liquid to the surface of the steel plate.

鋼板の表面にクロメート処理液を付着させる方法は、連
続的且つ均一な付着が可能な方法を適用する。このよう
な方法として、スプレー塗布、浸漬〜ロール絞り、浸漬
〜気体絞りおよびロールコート等が使用できる。
The chromate treatment liquid is applied to the surface of the steel plate by a method that allows continuous and uniform adhesion. As such methods, spray coating, dipping to roll squeezing, dipping to gas squeezing, roll coating, etc. can be used.

加熱処理温度を40〜300℃に限定した理由は、クロ
メート皮膜の難溶化のためである。
The reason why the heat treatment temperature is limited to 40 to 300°C is to make the chromate film difficult to dissolve.

加熱処理温度が40℃未満では、クロメート皮膜の難溶
化が困難である。
If the heat treatment temperature is less than 40°C, it is difficult to make the chromate film hardly soluble.

一方、加熱処理温度が300゜Cを超えると、難溶化は
それ以上の効果が期待できす、逆に耐食性が劣化する。
On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds 300°C, a greater effect on making the steel less soluble can be expected, but on the contrary, corrosion resistance will deteriorate.

〔実施例〕〔Example〕

次ぎに、この発明を実施例によって説明する。 Next, the present invention will be explained by way of examples.

無水クロム酸100g/lの水溶液にメタノールを還元
剤として添加した。添加後、液温90〜95℃の状態で
2時間攪拌を行い、クロム酸の一部を還元した。
Methanol was added as a reducing agent to an aqueous solution of 100 g/l of chromic anhydride. After the addition, stirring was performed for 2 hours at a liquid temperature of 90 to 95°C to partially reduce the chromic acid.

次いで、クロム酸とクロム酸還元生成物との混合液にシ
リカゾルまたはアクリルエマルジコンを添加し、クロメ
ート処理液を調製した。そして、調製したクロメート処
理液を使用して下記に示す手順で亜鉛めっき鋼板あるい
は亜鉛合金めっき鋼板にクロメート処理を行い、本発明
の供試体Nol〜IO、比較用供試体Mail〜19を
調製した。
Next, silica sol or acrylic emulsion was added to the mixed solution of chromic acid and the chromic acid reduction product to prepare a chromate treatment solution. Then, using the prepared chromate treatment solution, a galvanized steel plate or a zinc alloy plated steel plate was subjected to chromate treatment according to the procedure shown below to prepare specimens No. 1 to IO of the present invention and comparative specimens Mail to 19.

クロメート処理手順: 溶融亜鉛めっき鋼板(ゼンジマーライン製造・亜鉛付着
量120g/rrf)→湯洗い→クロメート処理(ロー
ルコーティング)→加熱処理(40℃〜 3 0 0 
℃)。
Chromate treatment procedure: Hot-dip galvanized steel sheet (manufactured by Sendzimer line, zinc coating amount 120g/rrf) → hot water wash → chromate treatment (roll coating) → heat treatment (40℃ ~ 300℃)
℃).

各供試体のクロメート処理液組成、クロメート付着量お
よび加熱処理温度を第1表に示した。クロメート付若量
は、全クロム量を蛍光X線で測定し、■/lで表示した
Table 1 shows the composition of the chromate treatment solution, the amount of chromate deposited, and the heat treatment temperature of each specimen. The total amount of chromium with chromate was measured using fluorescent X-rays and expressed as ■/l.

次いで、調製された供試体の各々の耐食性、難溶性、処
理外観および耐黒変性について、下記に示す方法で評価
し、その結果を第1表に併せて示した。
Next, the corrosion resistance, poor solubility, treated appearance, and blackening resistance of each of the prepared specimens were evaluated by the methods shown below, and the results are also shown in Table 1.

耐食性 供試体の各々に対して、塩水噴霧試験(JIS・Z23
71)を行い、200時間経過後における亜鉛めっき鋼
板の白錆発生率を測定し、評価した。
Each corrosion-resistant specimen was subjected to a salt spray test (JIS Z23
71) was carried out, and the incidence of white rust on the galvanized steel sheet after 200 hours was measured and evaluated.

評価基準は次ぎの通りである。The evaluation criteria are as follows.

10:白錆発生無し、 8.白錆発生面積lO%未満、 6 白錆発生面積10%以上25%未満、4 白錆発生
而vI25%以上50%未満、1,白錆発生面積50%
以上。
10: No white rust occurred, 8. White rust occurrence area less than 10%, 6 White rust occurrence area 10% or more and less than 25%, 4 White rust occurrence vI 25% or more and less than 50%, 1. White rust occurrence area 50%
that's all.

難溶性: 供試体の各々にアルカリ脱脂を施し、脱脂前後のクロI
・付着量を測定し、脱脂前のクロム付着量に対する脱脂
後のクロム付着量を%にょって示した。
Poorly soluble: Each specimen was subjected to alkaline degreasing, and chlorine I before and after degreasing.
- The amount of chromium adhesion was measured and the amount of chromium adhesion after degreasing was expressed as a percentage of the amount of chromium adhesion before degreasing.

アルカリ脱脂条件は次ぎの通りである。The alkaline degreasing conditions are as follows.

脱脂液:CL−N364S (日本パーカライシング社
製) 、2 0 g/j2,  6 0℃。
Degreasing liquid: CL-N364S (manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.), 20 g/j2, 60°C.

脱脂方法:スプレー法、スプレー圧0.5kg/aJ2
分間。
Degreasing method: Spray method, spray pressure 0.5kg/aJ2
minutes.

耐黒変性: 50℃90%RH雰囲気において、サンプルをスタック
状態にして240時間保管し、めっき鋼板の黒変化を促
進し、各サンプルの黒変化の程度により評価した。
Resistance to blackening: The samples were stored in a stacked state for 240 hours in an atmosphere of 50° C. and 90% RH to promote blackening of the plated steel sheets, and each sample was evaluated based on the degree of blackening.

評価基準は次の通りである。The evaluation criteria are as follows.

5:黒変化を認められない、 4:やや黒変化しているが問題にならないレベル。、 3・やや黒変化している、 2:かなり黒変化している、 1:全面においてかなり黒変化している。5: No black change observed. 4: Slight black discoloration, but at a level that does not pose a problem. , 3. Slightly turning black, 2: The color has changed considerably, 1: There is a considerable black change over the entire surface.

なお、本実施例に使用した材料を下記に示す。The materials used in this example are shown below.

乾式タイブンリカゾル・日本アエロンル■製アエロノル
200、 湿式タイプノリカゾル:日産化学■製スノーテノタスー
0、 処理原板・ G■;溶融亜鉛メッキ鋼板(めっき付着量片而当たり6
0g/m、ミニマイズドスパングル材)GA:合金化溶
融亜鉛メッキ鋼板(めっき付a Gf片面当たり45g
/d)、 T’.G.電気亜鉛メッキ鋼板(めっき付着量片而当た
り20g/m)、 Δ1−Zn;5%AA−Zn合金めっき鋼板(め−っき
付首量片而当たり60g/m)。
Dry type Norikasol: Aeronol 200 manufactured by Nippon Aeronle, Wet type Norikasol: Snow Tenotasu 0 manufactured by Nissan Chemical ■; Treated base plate/G; Hot-dip galvanized steel sheet (coating amount uniformly 6)
0g/m, minimized spangle material) GA: Alloyed hot-dip galvanized steel sheet (with plating a Gf 45g per side
/d), T'. G. Electrogalvanized steel sheet (coated weight: 20 g/m per piece), Δ1-Zn; 5% AA-Zn alloy plated steel sheet (coated weight: 60 g/m per piece).

第I表から明らかなように、供試体Nol〜lOに示す
本発明材は、耐食性、難溶性、耐黒変性、処理外観の全
てに優れている。これに対し、供試体NollおよびN
ol2においては、クロム酸.クロム酸還元生成物の比
が本発明範囲外であり、難溶性、耐食性、処理液安定性
の点で劣っている。供試体Nol3、16においては、
トータルCr量・アクリルエマルジョンの比が本発明範
囲外であり、処理外観あるいは経済性の点で劣っている
。供試体Nol4、15においては、アクリルエマルジ
ョン以外の添加剤によって処理外観を向上させているも
のの、耐黒変性が劣っている。供試体Nol7、18に
おいては、トータルCr量:湿式タイプシリカゾルの比
が本発明範囲外であり、処理外観あるいは経済性の点で
劣っている。供試体Nol9においては湿式タイプシリ
カゾルの代わりに乾式タイプシリカゾルを添加している
ために、同じ組成比で湿式タイプシリカゾルを添加して
いる供試体No2と比へ耐食性の点で劣っている。
As is clear from Table I, the materials of the present invention shown in specimens No. 1 to 1O are excellent in all of corrosion resistance, low solubility, blackening resistance, and treated appearance. In contrast, the specimens Noll and N
In ol2, chromic acid. The ratio of the chromic acid reduction product is outside the range of the present invention, and the composition is poor in poor solubility, corrosion resistance, and stability of the processing solution. In specimens No. 3 and 16,
The ratio of total Cr content to acrylic emulsion is outside the scope of the present invention, and the treated appearance or economic efficiency is poor. In specimens No. 4 and 15, although the treated appearance was improved by additives other than the acrylic emulsion, the blackening resistance was poor. In specimens No. 7 and 18, the ratio of total Cr content to wet type silica sol was outside the range of the present invention, and the treated appearance and economic efficiency were poor. In specimen No. 9, since dry type silica sol was added instead of wet type silica sol, it was inferior in terms of corrosion resistance to specimen No. 2, which had the same composition ratio and added wet type silica sol.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明のクロメート処理方法に
よれば、亜鉛めっき鋼板あるいは亜鉛合金めっき鋼板の
表面上に、耐食性、耐黒変性、処理外観に優れ、且つ、
アルカリ脱脂時のクロム溶出が少ないクロメート皮膜を
形成させることができる産業上有用な効果が得られる。
As explained above, the chromate treatment method of the present invention provides excellent corrosion resistance, blackening resistance, and treated appearance on the surface of a galvanized steel sheet or zinc alloy coated steel sheet, and
The industrially useful effect of forming a chromate film with little chromium elution during alkaline degreasing can be obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 クロム酸、クロム酸還元生成物、アクリルエマルジ
ョン、および、1種以上の湿式タイプシリカゾルを主成
分とし、前記クロム酸と前記クロム酸還元生成物との混
合比が各々CrO_3換算による重量比で、1:0.1
〜1.5、前記アクリルエマルジョンと前記クロム酸お
よび前記クロム酸還元生成物との混合比が、前記アクリ
ルエマルジョン中の樹脂固形分と前記クロム酸および前
記クロム酸還元生成物の合計量のCr換算値との重量比
で、0.05〜20:1、前記湿式タイプシリカゾルと
前記クロム酸および前記クロム酸還元生成物との混合比
が、湿式タイプシリカゾルはSiO_2換算値で、その
値と前記クロム酸および前記クロム酸還元生成物はCr
換算値との重量比で、0.1〜10:1の範囲内で含有
する水溶液を調製し、前記水溶液を亜鉛めっき鋼板また
は亜鉛合金めっき鋼板の表面に付着させ、次いで、前記
鋼板を40〜300℃の温度で加熱処理することを特徴
とする亜鉛系めっき鋼板のクロメート処理方法。
1 The main components are chromic acid, a chromic acid reduction product, an acrylic emulsion, and one or more types of wet type silica sol, and the mixing ratio of the chromic acid and the chromic acid reduction product is a weight ratio in terms of CrO_3, 1:0.1
~1.5, the mixing ratio of the acrylic emulsion, the chromic acid, and the chromic acid reduction product is based on the Cr equivalent of the total amount of the resin solid content, the chromic acid, and the chromic acid reduction product in the acrylic emulsion. The weight ratio of the wet type silica sol to the chromic acid and the chromic acid reduction product is 0.05 to 20:1, and the wet type silica sol is a SiO_2 equivalent value, and the weight ratio of the wet type silica sol and the chromic acid is 0.05 to 20:1. The acid and the chromate reduction product are Cr
An aqueous solution containing a weight ratio of 0.1 to 10:1 to the converted value is prepared, the aqueous solution is applied to the surface of a galvanized steel sheet or a zinc alloy plated steel sheet, and then the steel sheet is A method for chromate treatment of zinc-based plated steel sheet, characterized by heat treatment at a temperature of 300°C.
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