JPH0564237B2

JPH0564237B2 -

Info

Publication number: JPH0564237B2
Application number: JP2079586A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nomura; Kanji Nakamura
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1993-09-14
Also published as: JPS62180080A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は黒色亜鉛めつき鋼板の保護皮膜製造法
に関し、より詳しくは、亜鉛合金めつき鋼板に黒
色化処理を施したのちに、加工性及び耐食性にす
ぐれた保護皮膜を形成せしめる黒色亜鉛めつき鋼
板の保護皮膜製造法に関する。［従来の技術］従来、装飾性、光吸収性、吸熱性あるいは光反
射防止性を向上させた黒色化鋼板は、家電製品の
シヤーシ類や複写器の光学系の周辺部品に数多く
利用されてきた。しかし近年、コスト低減の目的から、加工後に
塗装を行なうという従来の黒色化方法から、あら
かじめ黒色化された亜鉛合金めつき鋼板を使用す
る方法に代わりつつある。このようにあらかじめ黒色化する場合には、黒
色化後加工を行なうことになるので、かかる鋼板
にはすぐれた加工性が要求される。また、黒色化されためつき鋼板は、それ自体耐
摩耗性に乏しく、非常に傷つき易く黒色化皮膜の
美感が著しくそこなわれやすい。そして、傷部か
ら発錆し、発錆すると、白色の腐食精製物を生成
し、緻密美麗な外観が損なわれる。黒色化された亜鉛合金めつき鋼板に皮膜を形成
させたものとしては、表面に、陽極電解処理を程
こしたものが知られている（特開昭58−154190号
公報）。［発明が解決しようとする問題点］（発明が解決しようとする問題点）特開昭58−151490号公報に開示された技術にお
いても、耐摩耗性を十分には向上させることがで
きず、従来技術で述べたような発錆が生じ、緻密
な外観が損なわれるという問題は解決されていな
い。また、黒色化された亜鉛合金めつき鋼板は加工
時には表面の黒色化層が一層傷つき易く、加工後
に塩水噴霧試験（JIS2371）により耐食性を調べ
ると白錆が発生し、緻密な黒色化表面が損なわれ
てしまう。［問題点を解決するための技術的手段］本出願に係る第１発明は、Ni，Co又はMoの１
種以上をNi，Coについて0.5〜30wt％、Moにつ
いて0.5〜10wt％含有する亜鉛を主成分とする亜
鉛合金のめつき層を単層あるいは２層以上有する
鋼板を、塩酸、硫酸、有機酸の一種または二種以
上を合計で0.1〜20wt％を含有し、かつ過酸化水
素水0.1〜20wt％を含有する黒色化処理液により
黒色化処理し、次いで、黒色化処理した該鋼板の
表面に塗付型クロメート皮膜を単層又は２層以上
形成せしめることを特徴とする黒色亜鉛めつき鋼
板の保護皮膜製造法をその要旨とする。本出願に係る第２発明は、Ni，Co又はMoの１
種以上をNi，Coについて0.5〜30wt％、Moにつ
いて0.5〜10wt％含有する亜鉛を主成分とする亜
鉛合金のめつき層を単層あるいは２層以上有する
鋼板を、塩酸、硫酸、有機酸の一種または二種以
上を合計で0.1〜20wt％を含有し、かつ過酸化水
素水0.1〜20wt％を含有する黒色化処理液により
黒色化処理し、次いで、黒色化処理した該鋼板の
表面にケイ酸コロイド、水ガラス、シランカツプ
リング剤、有機樹脂、水性樹脂、無水クロム酸の
うち１種あるいは２種以上を含んだ溶液を塗付・
乾燥して皮膜を単層あるいは２層以上形成せしめ
ることを特徴とする黒色亜鉛めつき鋼板の保護皮
膜製造法をその要旨とする。本出願に係る第３発明は、Ni，Co又はMoの１
種以上をNi，Coについて0.5〜30wt％、Moにつ
いて0.5〜10wt％含有する亜鉛を主成分とする亜
鉛合金のめつき層を単層あるいは２層以上有する
鋼板を、塩酸、硫酸、有機酸の一種または二種以
上を合計で0.1〜20wt％を含有し、かつ過酸化水
素水0.1〜20wt％を含有する黒色化処理液により
黒色化処理し、次いで、黒色化処理した該鋼板の
表面に塗付型クロメート皮膜を単層又は２層以上
形成せしめ、さらに、該クロメート皮膜上に、ケ
イ酸コロイド、水ガラス、シランカツプリング
酸、有機樹脂、水性樹脂、無水クロム酸のうち１
種あるいは２種以上を含んだ溶液を塗付・乾燥し
て皮膜を単層あるいは２層以上形成せしめること
を特徴とする黒色亜鉛めつき鋼板の保護皮膜製造
法をその要旨とする。（第１発明）第１発明においては、塩酸、硫酸、有機酸（カ
ルボン酸）の一種または二種以上の濃度は合計
で、0.1〜20wt％とするのは、0.1wt％未満では、
適当な処理時間（２〜３分以内）内では黒色化し
ないからであり、また、20wt％を越えると黒色
化反応が速くなり反応をコントロールできなくな
るからである。一方、本発明では、塩酸、硫酸、有機酸（カル
ボン酸）の一種または二種以上のほかに過酸化水
素水を用いる。過酸化水素水の濃度は、0.1〜20wt％とする。
0.1wt％未満では、適当な処理時間（２〜３分以
内）内では黒色化しない。また、20wt％を越え
ると黒色化反応が速くなり反応をコントロールで
きなくなる。このように、塩酸、硫酸、有機酸（カルボン
酸）の一種または二種以上のほかに過酸化水素水
を用いる場合には、耐食性を損なうことなく黒色
化反応を速やかに進行させることが可能となる。
すなわち、硝酸などの酸の単独使用の場合におい
ては、酸としての作用と酸化剤としての作用をあ
わせもつため亜鉛めつき層を溶解してしまいやす
く、ひどい場合には下地の鉄を露出させてしま
い、耐食性の劣化をまねきやすい。しかるに、塩酸、硫酸、有機酸（カルボン酸）
の一種または二種以上のほかに過酸化水素水をそ
れぞれ所定の濃度で含有せしめて用いる場合に
は、それぞれを独立に制御することができるため
亜鉛めつき層の溶解を生ずることなく黒色化反応
を速めることができる。なお、黒色化処理は、たとえば、浸漬、スプレ
ー吹付等によればよい。第１発明においては、黒色化処理後塗布型クロ
メート皮膜を単層又は２層以上形成する。ここ
で、塗付型クロメート皮膜とは、クロム酸、ケイ
酸化合物及び微量添加剤を含有した溶液を塗付・
乾燥して得られる皮膜であり、めつき表面をエツ
チングしながらクロメート皮膜を形成するという
従来の反応型クロメート皮膜とは異なる。なお、皮膜は、皮膜量0.01ｇ〜１ｇ／m²の範囲
内で塗付することが好ましい。（第２発明）黒色化処理に用いる酸、酸化剤の種類及びこれ
らの濃度については第１発明で述べたと同様であ
る。本発明においては、黒色化処理した該鋼板の表
面にケイ酸コロイド、水ガラス、シランカツプリ
ング剤、有機樹脂、水性樹脂、無水クロム酸のう
ち１種あるいは２種以上を含んだ溶液を塗付・乾
燥して皮膜を単層あるいは２層以上形成せしめ
る。かかる層の形成手段については特に限定しない
が、無水クロム酸、コロイダルシリカ、リン酸を
含有した溶液を、皮膜量を0.01ｇ〜１ｇ／m²の範
囲内で塗付することが好ましい。有機樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、アク
リル樹脂、メラミン樹脂、フエノール樹脂、尿素
樹脂等を用いればよい。水性樹脂は、エマルジヨン型の樹脂を示し、た
とえば、アクリル−スチレン、エポキシエステ
ル、アクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリスエチレ
ン、エチレン−酢酸ビニル、コポリマー系のエマ
ルジヨン樹脂等を用いればよい。（第３発明）すなわち、第３発明においては、まず、第１発
明で述べた皮膜を形成後、該皮膜上に第２発明で
述べた皮膜を形成せしめるものである。なお、塩酸、硫酸、有機酸の一種または二種以
上を合計で0.1〜20wt％を含有し、かつ過酸化水
素水0.1〜20wt％を含有する黒色化処理液により
黒色化処理した黒色化層への上記皮膜の付着性は
従来解明されていないが、後述する実施例の耐食
性試験の結果、耐食性に優れていることが確認さ
れていることからして、付着性は良好であること
を確認した。［発明の実施例］（第１発明の実施例）〈実施例 11〉 Zn−Ni合金めつき（Ni含有率12wt％）30ｇ／
m²を施した鋼板につき、酸及び酸化剤（過酸化水
素水およびクエン酸）の混合溶液中で浸漬処理を
おこなうことにより黒色化処理をした。次いで、黒色化したZn−Niめつき鋼板上に、
塗付型クロメート溶液（無水クロム酸、コロイダ
ルシリカ、リン酸の混合溶液）をクロム付着量が
100ｇ／m²塗付となる厚さに塗付・乾燥した。（第２発明の実施例）〈実施例 21〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理し、シランカツプリング剤（信越化
学社製）を塗付したのちロール絞りを行つた。皮
膜厚さ１ｇ／m²とした。〈実施例 22〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、ケイ酸コロイド（日産化
学社製）と水ガラス３号を重量比で８：２の割合
で混合した溶液を、黒色化したZn−Niめつき鋼
板上に塗付・乾燥した。皮膜付着量２ｇ／m²とし
た。〈実施例 23〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、無水クロム酸と水性アク
リルエマルジヨンを１：10の比率で混合し、黒色
化したZn−Niめつき鋼板に塗付したのちロール
絞りを行ない、乾燥した。皮膜付着量は３ｇ／m²
とした。〈実施例 24〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、水性アクリルエマルジヨ
ンを、黒色化したZn−Niめつき鋼板上に塗付ロ
ール絞りを施したのち乾燥し、皮膜付着量は５
ｇ／m²とした。〈実施例 25〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、水性アクリルエマルジヨ
ン：コロイダルシリカ：シランカツプリング剤を
重量比で12：20：１の比率で混合し、黒色化した
Zn−Niめつき鋼板上に塗付したのちロール絞り、
乾燥をおこなつた。〈実施例 26〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、水性アクリルエマルジヨ
ンを黒色化したZn−Niめつき鋼板上に塗付、乾
燥した。皮膜付着量３ｇ／m²とした。（第３発明の実施例）〈実施例 31〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、第１層として塗付クロメ
ート（無水クロム酸、コロイダルシリカ、リン
酸）をクロム付着量が100ｇ／m²となる厚さ塗
付・乾燥後、第２層としてケイ酸コロイド（日産
化学社製）と水ガラス３号を重量比で８：２の割
合で混合した溶液を塗布・乾燥した。皮膜は、付
着量２ｇ／m²とした。〈実施例 32〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理したのち、第１層として塗付型クロ
メート（無水クロム酸、コロイダルシリカ、リン
酸）を、クロム付着量が100ｇ／m²となるよう塗
付したのち、シリカンカツプリング剤を１ｇ／m²
塗付、乾燥後、水性アクリルエマルジヨンを１〜
２ｇ／m²塗付・乾燥した。〈比較例１〉第１実施例と同様に亜鉛−ニツケル合金めつき
を黒色化処理した。保護皮膜は施こさなかつた
（無処理）。（各種試験）以上のようにして皮膜を形成した黒色亜鉛めつ
き鋼板につき次の項目の試験を行なつた。黒色度黒色度は色差計（スガ試験機社製）により測定
した。Ｌ値は小さい程黒色度が良好であることを
示す。外観の均一性外観の均一性は目視により観察した。耐食性耐食性は、塩水噴霧試験（JIS2371）に基づき
５％塩水にて行ない、白錆発生までの時間を測定
した。加工後の黒色度 90°の曲げ加工を行ない、加工後の黒色度の変
化を目視により測定した。以上の結果をまとめて第１表に示す。第１表に示すように、実施例における加工前の
黒色度は比較例に比べ遜色はない。しかし、実施
例においては、加工後の黒色度、外観の均一性、
耐食性はいずれも比較例に比べ優れている。特に
実施例12〜15については、外観の均一性は著しく
優れている。［発明の効果］本出願に係る第１発明から第３発明によれば、
耐摩耗性に優れ、黒色化皮膜の美感を損なうこと
なく、また、発錆することなく、緻密美麗な外観
が損なうことのない黒色亜鉛めつき鋼板を得るこ
とができる。また、着色化処理過程で表面に発生した微妙な
色調ムラが消失し、均一な表面色調が得られる。
すなわち、着色層上に透明あるいは半透明層が塗
布されることにより光の屈折率が変化し、黒色表
面の均一性が向上する。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ Ni，Co又はMoの１種以上をNi，Coについ
て0.5〜30wt％、Moについて0.5〜10wt％含有す
る亜鉛を主成分とする亜鉛合金のめつき層を単層
あるいは２層以上有する鋼板を、塩酸、硫酸、有
機酸の一種または二種以上を合計で0.1〜20wt％
を含有し、かつ過酸化水素水0.1〜20wt％を含有
する黒色化処理液により黒色化処理し、次いで、
黒色化処理した該鋼板の表面に塗付型クロメート
皮膜を単層又は２層以上形成せしめることを特徴
とする黒色亜鉛めつき鋼板の保護皮膜製造法。２ Ni，Co又はMoの１種以上をNi，Coについ
て0.5〜30wt％、Moについて0.5〜10wt％含有す
る亜鉛を主成分とする亜鉛合金のめつき層を単層
あるいは２層以上有する鋼板を、塩酸、硫酸、有
機酸の一種または二種以上を合計で0.1〜20wt％
を含有し、かつ過酸化水素水0.1〜20wt％を含有
する黒色化処理液により黒色化処理し、次いで、
黒色化処理した該鋼板の表面にケイ酸コロイド、
水ガラス、シランカツプリング剤、有機樹脂、水
性樹脂、無水クロム酸のうち１種あるいは２種以
上を含んだ溶液を塗付・乾燥して皮膜を単層ある
いは２層以上形成せしめることを特徴とする黒色
亜鉛めつき鋼板の保護皮膜製造法。３ Ni，Co又はMoの１種以上をNi，Coについ
て0.5〜30wt％、Moについて0.5〜10wt％含有す
る亜鉛を主成分とする亜鉛合金のめつき層を単層
あるいは２層以上有する鋼板を、塩酸、硫酸、有
機酸の一種または二種以上を合計で0.1〜20wt％
を含有し、かつ過酸化水素水0.1〜20wt％を含有
する黒色化処理液により黒色化処理し、次いで、
黒色化処理した該鋼板の表面に塗付型クロメート
皮膜を単層又は２層以上形成せしめ、さらに、該
クロメート皮膜上に、ケイ酸コロイド、水ガラ
ス、シランカツプリング酸、有機樹脂、水性樹
脂、無水クロム酸のうち１種あるいは２種以上を
含んだ溶液を塗付・乾燥して皮膜を単層あるいは
２層以上形成せしめることを特徴とする黒色亜鉛
めつき鋼板の保護皮膜製造法。