JPH03219087A - 亜鉛系メッキ鋼板のクロメート塗布液 - Google Patents

亜鉛系メッキ鋼板のクロメート塗布液

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JPH03219087A
JPH03219087A JP2251402A JP25140290A JPH03219087A JP H03219087 A JPH03219087 A JP H03219087A JP 2251402 A JP2251402 A JP 2251402A JP 25140290 A JP25140290 A JP 25140290A JP H03219087 A JPH03219087 A JP H03219087A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、亜鉛系メッキ鋼板に塗布し、その表面にクロ
ム酸又はクロム酸塩を主成分とする皮膜(以下クロメー
ト皮膜と称す)を形成するクロメート塗布液に関するも
のである。
【従来技術】
従来、亜鉛メッキ鋼板にクロム酸または、クロム酸塩を
主成分とする酸性水溶液を塗布して乾燥し、クロメート
皮膜を形成させると、塗装前及び、塗装後の耐食性が向
上することが知られている。 一般に、金属板表面に形
成されたクロメート皮膜は、クロム付着量として5〜2
00■/llであり、この場合の乾燥板温は60〜15
0℃で行われている。このような工程でクロメート皮膜
が施された鋼板は、その後適宜の工場で板金・成型加工
され1ついで脱脂及び洗浄等の工程を経て!!!!装さ
れる。
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例のクロメート塗布液で得られたクロメート皮
膜は、前記脱脂工程においてクロメート皮膜成分が脱脂
液中に溶出し、皮膜性能の低下を果たす。この溶出成分
は6価クロムであり脱脂液を汚染するので公害上も好ま
しくない。このクロム溶出を抑制するために、クロメー
ト塗布液中の3価クロム含有量を多くする手段などがあ
る。しかし、クロメート塗布作業の経過に従い、溶出亜
鉛と還元生成された3価クロムの増加により、り0メ−
)塗布液のゲル化が生じるので、3価クロム含有量にも
限界があり、クロメート塗布液の安定性に問題があった
。 従って、従来例におけるクロメート塗布液は、公害防止
及び塗布液の安定性に課題を有している。
【課題を解決するための手段】
前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明は
、クロメート塗布液は、リン酸イオン1〜*2Bg/l
、ジルコニウムフッ化物イオンを0.3〜4g/l、ク
ロム酸16〜96g/lに還元剤を添加して3価クロム
イオン2〜35g/lを含む酸性水溶液からなり、該酸
性水溶液中の3価クロムイオン/全クロムイオンのクロ
ム比が0.41〜0.70、前記クロム酸/ジルコニウ
ムフッ化物イオンの重量比り月0/1〜40/1.  
リン酸イオン/3価クロムイオンの重量比が0.03以
上及び下記式9式% の範囲にあることを特徴とする亜鉛系メッキ鋼板のクロ
メート塗布液を提供するものであり、それによって、脱
脂工程でのクロメート皮膜からのクロム溶出を抑制し、
しかもクロメート塗布液の劣化を防止して安定性を向上
させるものである。 更にこのクロメート塗布液にシリカを0.1〜200g
/l添加することにより、耐食性も優れたクロメート皮
膜を亜鉛系メッキ鋼板表面に形成することができる。
【作 用】
本発明にお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
はこれにタンニン酸、デン粉、アルコール、ヒドラジン
、ショ糖等の還元剤を添加して6価クロムを3価クロム
とすることにより得ることができる。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、ZrF8”−として
添加するが、その化合物として(NH4) 2 Z r
 F6、H2ZrFe等がある。シリカは、乾式台溝式
シリカを添加することにより得られる。 本発明におけるクロメート塗布液を亜鉛系メッキ鋼板表
面に塗布し、形成されるクロメート皮膜のアルカリ脱脂
によるクロム溶出量から適正なりロム比の範囲は0.4
1〜0.70であって、0.41未満になると、形成さ
れるクロメート皮膜が水洗、湯洗、またはアルカリ脱脂
によりクロム溶出の多い皮膜となる。また、0.70を
超えると、形成される皮膜の耐食性が低下する。クロム
比を0.41〜0.70とすることにより、皮膜ムラが
なく、クロム溶出が少ないクロメート皮膜を亜鉛系メッ
キ鋼板の表面に形成させることができる。 なお、クロメート塗布液の安定性(ゲル化防止)を維持
させるために、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1〜I28g/I添
加することにより、クロム比が0.70のクロメート塗
布液でもゲル化は起こらず良好な安定性が得られる。リ
ン酸イオンが1g/1未満であるとクロメート塗布液の
ゲル化が起こり、128 g/lを超えると、クロメー
ト塗布液の安定性は良好であるが、リン酸クロムの多い
クロメート皮膜となり、十分な耐食性を得ることができ
ない。 ジルコニウムフッ化物イオンの添加によってもクロメー
ト塗布液の安定性は向上し、しかも被塗布物表面を適度
にエツチングすると共に金属イオンヲ錯化物に転換させ
、付着性の優れたクロメート皮膜を長期にわたって形成
させることができる。ジルコニウムフッ化物イオンが0
.3g/l未満であるとその効果が弱<、4g/ノを超
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、クロメート塗布液寿命
が短くなる。クロメート塗布液中のクロム酸/ジルコニ
ウムフッ化物イオンの重量比を10/l〜40/lとす
るが、10/1未満または、40/1を超えても付着性
の優れたクロメート皮膜および、安定性の良好なりロメ
ート塗布液を得ることができない。リン酸イオン/3価
クロムイオン重量比が0.03未満ではクロメート塗布
液のゲル化が起こる。又、前記式においてYが9.2X
 −4,0未満になると液がゲル化し、9.2X−1,
4を超えるとクロメート塗布液の安定性は良好であるが
、リン酸クロムの多い被膜となり十分な耐食性を得るこ
とができない。 本発明における、クロメート塗布液にシリカを0.1〜
200g/ノ添加することにより、耐食性が向上する。 o、1g/1未満になると、シリカ添加の効果は殆ど期
待できず、200g/lを超えると、塗布皮膜量が多す
ぎてクロメート皮膜の付着性が劣ることがある。シリカ
の適性なる添加量は、クロメート皮膜性状を考慮すると
、クロム酸/シリカの重量比で10/1−1/2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→クロメート塗布→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、塗布後直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lO〜2oom
g/♂、好ましくは15〜100■g/♂である。ロー
ルパス等の方法により除去された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
ト塗布液中へ亜鉛が溶出してくるが、この亜鉛溶出と亜
鉛メッキ鋼板への持ち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または持ち出し液量が少
ない場合には、何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】
次に本発明のクロメート塗布液に関し、実施例1〜5を
比較例1〜9と共に第1表に挙げ、各塗布液の組成及び
、クロメート塗布液安定性を夫々示しである。 市販の電気亜鉛メッキ鋼板(目付量:20g71))の
オイリング材を、アルカリ脱脂→水洗→ロール絞り→ク
ロメート塗布液(常温)のロールコート→乾燥(最高到
達板温ニア0℃)の工程で処理し、得られたクロメート
皮膜のクロム付着量は60++g/u?である。 前記各実施例及び比較例におけるクロメート皮膜の性能
については、クロム溶出率を第1図に示し、アルカリ脱
脂後の耐食性を第2図に夫々示す。そして、式9.2X
 −4,0≦Y≦9.2X−1,4が成立するX@Yの
座標を第3図に示し、同図において斜線部分Aが満足し
うる範囲である。 ※クロム溶出率ニリン酸ソーダおよびケイ酸ソーダを主
成分とする中アルカリ脱脂剤水溶液(2%、温度二60
℃)でスプレー処理(スプレー圧: 0.8 kg /
 cJ z 2分間)シ、水洗、乾燥した後、鋼板上の
クロム付着量を測定し、次式より算出。 クロム溶出率(%)= [(アルカリ脱脂前のクロム付着量− アルカリ脱脂後のクロム付着量)÷ アルカリ脱脂前のクロム付着量]X100※耐食性:ク
ロメート皮膜をアルカリ脱脂後、5ST(塩水噴霧試験
)試験し、白錆発生面積(%)を100時間と 200
時間について調査。 米クロメート塗布液安定性:クロメート塗布液を調整後
、目視により液外観を判定(第1表)〔○:異常なし、
×ニゲル化〕
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るクロメート塗布液は、
リン酸イオン1〜128 g / I Nジルコニウム
フッ化物イオン0.3〜4g/l及びクロム酸16〜8
6g/jeに還元剤を添加して3価クロムイオン2〜3
5g/lを含む酸性水溶液からなり、該酸性水溶液中の
3価クロムイオン/全クロムイオンのクロム比が0.4
1〜0.70、前記クロム酸/ジルコニウムフッ化物イ
オンの重量比が10/1〜40/11 リン酸イオン/
3価クロムイオンの重量比が0.03以上で且つ下記式
の範囲にあ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。 9.2X −4,0≦Y≦9.2X −1,4であるこ
とを特定することにより、亜鉛系メッキ鋼板表面に適用
した時に、従来のクロメート塗布液よりもクロム溶出が
少なく、公害防止に大きく寄与できるとともに、初期お
よび、連続処理にともなう溶出亜鉛の影響を受けず、ク
ロメート塗布液が長期に亘って安定性に優れると云う効
果を奏する。 更に、本発明の酸性水溶液にシリカ0.1〜200g/
lを含むことを特定することにより、−段と耐食性に優
れたクロメート皮膜を形成できると云う効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るクロメート塗布液の実施例1〜5
と、比較例1〜9のアルカリ脱脂によるクロム溶出率を
夫々示すグラフ、第2図は同実施例及び比較例に関し、
アルカリ脱脂後の耐食性を示したグラフ、第3図は同実
施例の塗布液中におけるP O4/ Cr 3の重量比
をY軸とし、Cr’/Crの重量比をX軸として示した
グラフである。 第1 天旗刑 北46ミブナタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) リン酸イオン1〜128g/l、ジルコニウム
    フッ化物イオン0.3〜4g/l及びクロム酸16〜9
    6g/lに還元剤を添加して3価クロムイオン2〜35
    g/lを含む酸性水溶液からなり、該酸性水溶液中の3
    価クロムイオン/全クロムイオンのクロム比が0.41
    〜0.70、前記クロム酸/ジルコニウムフッ化物イオ
    ンの重量比が10/1〜40/1、リン酸イオン/3価
    クロムイオンの重量比が0.03以上で且つ下記式の範
    囲にあ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。 9.2X−4.0≦Y≦9.2X−1.4 Y=リン酸イオン/3価クロムイオン重量比X=3価ク
    ロムイオン重量比/全クロムイオン重量比(2)酸性水
    溶液にシリカ0.1〜200g/lを含むことを特徴と
    する請求項(1)記載の亜鉛系メッキ鋼板のクロメート
    塗布液。
JP2251402A 1989-09-27 1990-09-20 亜鉛系メッキ鋼板のクロメート塗布液 Expired - Fee Related JPH07100873B2 (ja)

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