JPH0418031B2 - - Google Patents

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JPH0418031B2
JPH0418031B2 JP59145956A JP14595684A JPH0418031B2 JP H0418031 B2 JPH0418031 B2 JP H0418031B2 JP 59145956 A JP59145956 A JP 59145956A JP 14595684 A JP14595684 A JP 14595684A JP H0418031 B2 JPH0418031 B2 JP H0418031B2
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JP
Japan
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steel sheet
nitrate
iron
alloy steel
aluminum
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JP59145956A
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JPS6126784A (ja
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Shinji Sasakuma
Susumu Kyozawa
Takeyasu Ito
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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    • 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
    • C23C22/05—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 using aqueous solutions
    • C23C22/60—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 using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
    • 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

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  • Metallurgy (AREA)
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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明はケイ酸およびクロム酸によつて表面処
理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板に
関する。 従来技術および問題点 近年、塗装鋼板の耐食性向上を目的として、4
〜5重量%のアルミニウムを含有する塗装鋼板用
亜鉛めつき合金鋼板が開発された。 従来、鋼板にケイ酸およびクロム酸で化成処理
を施し、これに続いて塗装する方法としては、脱
脂→水洗→水切り乾燥→ケイ酸・クロム酸を含む
溶液を塗布→乾燥→塗装という工程が一般的であ
つた。しかしケイ酸およびクロム酸溶液のPHが2
〜2.5と低いため、塗布時に鋼板表面のアルミニ
ウムや亜鉛が溶出し、そのために化成浴中にアル
ミニウムイオンや亜鉛イオンが蓄積するという難
点があつた。すなわち化成浴の溶液中にアルミニ
ウムイオンが約700ppm以上蓄積して、化成浴の
バランスをくずすという問題点があつた。ケイ
酸・クロム酸処理に先立つて、あらかじめニツケ
ル、鉄、コバルト、の群から選ばれた1種または
2種以上の金属イオンを含む酸性水溶液で鋼板を
処理する方法はあるが(特公昭58−26434号公報
参照)、この方法では鋼板の塗膜密着性、耐食性
を向上させることはできるが、ケイ酸・クロム酸
溶液塗布時のアルミニウム、亜鉛の溶出を抑え、
塗布性を向上することはできなかつた。 本発明は上記の欠点を改良したもので、ケイ
酸・クロム酸水溶液塗布時の素地からの亜鉛やア
ルミニウムの溶出を抑え、塗布性を向上させると
共に、その上に塗装される塗膜との密着性のよい
皮膜を持つた鋼板を提供することを目的とする。 発明の構成 本発明は、 (イ) 硝酸ニツケル、硝酸コバルトおよび硝酸鉄か
らなる硝酸塩群から選ばれた1種または2種以
上の硝酸塩と、 (ロ) グルコン酸塩またはヘキサヒドロキシヘプト
ン酸塩 とを含有するPH12以上のアルカリ溶液で、2〜10
重量%のアルミニウムを含有する亜鉛めつき合金
鋼板を処理し、ついでケイ酸およびクロム酸を含
有する液で皮膜を形成したことを特徴とする化成
処理された亜鉛めつき合金鋼板である。 (硝酸塩) 本発明においては、硝酸塩中の陽イオンが亜鉛
めつき合金鋼板の表面を調整する効果があるもの
と推測される。 硝酸イオンは、鋼板の亜鉛の部分をエツチング
し、適当な表面粗度を与える。硝酸イオンは、溶
液中に500〜4000ppmの濃度で存在するのが好ま
しい。 皮膜化成された鋼板の皮膜において、鉄とコバ
ルトの重量比および鉄とニツケルとの重量比は、
いずれも1/2〜1/40が好ましい。 ニツケル、コバルトおよび鉄は、単独もしくは
2種以上の金属の合計量がアルカリ溶液中に50〜
1000ppmの濃度で存在すれば効果がある。これら
の金属の濃度が50ppm未満では好ましい皮膜が得
られず、1000ppmを越えても効果が向上しない。 上記金属の硝酸塩中の金属の原子価は、まつた
く考慮する必要がない。 (グルコン酸塩・ヘキサヒドロキシヘプトン酸
塩) グルコン酸塩とヘキサヒドロキシヘプトン酸塩
は、いずれもナトリウム塩あるいはカリウム塩と
して使用することができる。 グルコン酸塩とヘキサヒドロキシヘプトン酸塩
の作用は、金属イオンを保持し、溶解したアルミ
ニウムのキレート化合物を作ることによつてスラ
ツジの生成を防止する。 グルコン酸塩とヘキサヒドロキシヘプトン酸塩
は、ナトリウム塩であつてもカリウム塩であつて
も、アルカリ溶液中に200〜10000ppmの範囲に存
在することが望ましい。これらの塩の濃度が
200ppmに満たなければ金属が沈殿し、10000ppm
を超過しても効果の向上は期待できない。 (アルカリ) 本発明においてアルカリ溶液を作るために使用
されるアルカリは、カセイソーダ(NaOH)ま
たはカセイカリ(KOH)である。 カセイソーダは、鋼板の表面からアルミニウム
を選択的に溶解除去し、表面粗度を大きくする。
たとえば2重量%のカセイソーダ水溶液を50℃で
10分間スプレーすると、0.2g/m2エツチングさ
れ、そのうちの99%がアルミニウムであつた。 また、アルカリ溶液の作用によつて、鋼板の表
面にOH基が付着するので親水性が増大し、ケイ
酸・クロム酸溶液の塗布性を向上させる。 (処理方式) アルカリ溶液の処理方式としては、スプレーま
たは浸漬処理のいずれでも使用できる。処理条件
は、室温〜90℃、好ましくは50〜70℃で、2秒〜
1分、好ましくは3〜10秒である。 コバルトを付着させるには、あまりに時間が短
いと十分に付着せず、長くても効果の増大は期待
できない。 (発明の作用) 鋼板のケイ酸・クロム酸処理の前に上記のよう
に金属硝酸塩を含有するアルカリ性溶液で処理す
ることによつて、鋼板の表面にニツケル、コバル
トあるいは鉄の薄膜が形成されて、これが第1層
となる。そして続くケイ酸・クロム酸処理によつ
てケイ酸・クロム酸複合皮膜が第2層として形成
されるのである。 実施例 本発明をさらに理解しやすくするために、以下
に実施例を示すが、下記の実施例は本発明を何ら
制限するものではない。 実施例 1〜7 アルミニウムを5重量%含有する市販のアルミ
ニウム亜鉛鋼板20cm×30cmに対して第1表の組成
物を70℃で10秒間スプレーした。
【表】 次にモノエチレン性不飽和単量体の重合体エマ
ルジヨンと水溶性クロム化合物を主成分とする溶
液(特開昭58−213064号公報参照)を塗布した。
この溶液は、次のようにして製造された。 成分−1 かきまぜ機、還流冷却器、温度計およ
び2個の滴下ロートを備えたフラスコに
脱イオン水150部およびアクリル酸とメ
タクリル酸2−ヒドロキシエチルとを重
量比8:2の割合で共重合して得られる
水溶性ポリマー(25%水溶液、平均分子
量66000)120部とを入れ、かきまぜなが
ら80〜85℃に昇温する。次でこれにメタ
クリル酸メチル50部、スチレン30部、メ
タクリル酸2−ヒドロキシエチル10部お
よびメタクリル酸n−ブチル10部からな
る単量体混合物を、一方のロートから、
また過硫酸アンモニウム2部および脱イ
オン水50部からなる触媒溶液を他方のロ
ートから3時間にわたつて同時滴下す
る。滴下後さらに重合反応を完結させる
ために80〜85℃で約2時間熟成を行う。
得られる水性重合体は固形分30.1%、PH
1.6、粒径0.2μ,Tg89℃の均一安定なエ
マルジヨンである。このエマルジヨンを
19.5% 成分−2 酸化クロムCrO317%を含み、内40%
をCr3+に還元した溶液を22.2% 成分−3 シリカSiO2の10%水分散液を10% 成分−4 脱イオン水48.3% 成分1−4を上記の重量比で配合させたもので
ある。塗布に際しては配合液を更に2.5倍に純水
で希釈したものを各々の金属板に塗布後の皮膜ク
ロム量が40mg/m2になるように塗布した。 上記処理後、水洗乾燥し、塗装した。下塗り塗
料としてエポキシ樹脂プライマー(スーパーラツ
タDIFP−75プライマー日本ペイント社製)を7
g/m2となるよう塗布し、204℃で焼付けし、続
いて上塗り塗料としてポリエステル(スーパーラ
ツクDIFF−50日本ペイント社製)を16g/m2で
塗布し210℃で焼付けた。 このものの塗膜の密着試験を折り曲げ2Tの方
法で常温と低温について行つた。折り曲げ試験の
評価方法は5点で評価し、5点(剥離なし)〜1
点(ほほ全面剥離)とした。 比較例と共に折り曲げ2Tの評価結果を第2表
に示す。
【表】 常温折り曲げ2T25℃……25℃にエヤーコンデイ
シヨニングされた部屋に1日放置後テスト 低温折り曲げ2T……−5℃にエヤーコンデイシ
ヨニングされた部屋に1日放置後テスト 比較例 苛性ソーダ23g/lで処理し次で特開
昭58−213064号の組成物(前出)で処理
したもの。 苛性ソーダの代りに硝酸4g/lで処
理し、以下と同様にした。 アルカリ脱脂剤としてメタケイ酸ソー
ダを主成分とする日本ペイント社製のリ
ドリン#155を60℃で10秒間スプレーし
たのち、水洗した。 実施例 8〜12 第3表に記載の組成物で実施例1〜7と同様に
鋼板の予備処理をした。
【表】 続いて特開昭58−213064号の組成物(前出)を
ロールコーターによつて塗布した。塗膜の密着試
験を実施例1〜7と同様の方法で行つた。試験結
果は、常温低温双方とも、実施例8〜12のいずれ
も5であつた。 実施例 13〜15 第4表に記載の組成物で実施例1〜7と同様に
鋼板の予備処理をした。
【表】 続いて特開昭58−213064号の組成物(前出)を
ロールコーターによつて塗布した。塗膜試験結果
は、常温低温双方ともいずれも5であつた。 実施例 16〜18 第5表に記載の組成物で実施例1〜7と同様に
鋼板の予備処理をした。
【表】 次いで特開昭58−213064号の処理液(前出)を
ロールコーターによつて塗布した。塗膜の密着試
験を実施例1〜7と同様の方法で行つた。試験結
果は常温、低温双方とも折り曲げ2Tはいずれも
5であつた。 なお、形成された皮膜中の鉄、コバルト、ニツ
ケル、の量は蛍光X線法で測定したところ4mg/
m2以上であつた。 発明の効果 本発明によれば、鋼板に塗装して形成される塗
膜との密着性、特に低温時の密着性がよくなる。 また、処理浴中にアルミニウムが蓄積しないの
で浴寿命が長く、経済的である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2〜10重量%のアルミニウムを含有する亜鉛
    めつき合金鋼板を 硝酸ニツケル、硝酸コバルトおよび硝酸鉄の
    1種または2種以上から選ばれた硝酸塩と グルコン酸塩またはヘキサヒドロキシヘプト
    ン酸塩とを含有するPH12以上のアルカリ溶液で
    処理し、ついでケイ酸およびクロム酸を含有す
    る液で皮膜を形成したことを特徴とする化成処
    理された亜鉛めつき合金鋼板。 2 鉄とコバルトの重量比が1/2〜1/40であ
    る特許請求の範囲第1項記載の化成処理された亜
    鉛めつき合金鋼板。 3 鉄とニツケルの重量比が1/2〜1/40てあ
    る特許請求の範囲第1項記載第1項記載の化成処
    理れた亜鉛めつき合金鋼板。
JP14595684A 1984-07-16 1984-07-16 化成処理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板 Granted JPS6126784A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220880A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Nippon Parkerizing Co Ltd 亜鉛−アルミニウム合金めつき鋼板の表面処理方法
JP6396563B1 (ja) * 2017-10-10 2018-09-26 奥野製薬工業株式会社 表面処理液

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