JPS63153295A - 化成処理性に優れた着色被覆鋼板の製造方法 - Google Patents
化成処理性に優れた着色被覆鋼板の製造方法Info
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- JPS63153295A JPS63153295A JP29920086A JP29920086A JPS63153295A JP S63153295 A JPS63153295 A JP S63153295A JP 29920086 A JP29920086 A JP 29920086A JP 29920086 A JP29920086 A JP 29920086A JP S63153295 A JPS63153295 A JP S63153295A
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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)
本発明は装飾が必要な部材に用いられる着色特に黒色鋼
板に関するものである。
板に関するものである。
(従来の技術]
低コストで高性能の表面処理鋼板の開発は自動車防錆鋼
板、家庭用鋼板、家具および建材分野で一貫して要求さ
れつづけて来た。これらの要求水準は年々低コスト化、
高品質化に移行し、スチールメーカーは新技術、新製品
を開発し需要家の要求に答えて来た。近年は、従来の表
面処理鋼板を加工した後前処理塗装されて来た製品に対
してプレコートされた鋼板を導入することによって、需
要家工程で行っていた前処理、塗装を省略し、低コスト
で高品質の製品を得るプレコート鋼板化への動きが活発
である。これらの要求に答えるため、従来は塗料を塗装
したプレコート鋼板が用いられて来たが、徹底したコス
トダウン化、高級外観、溶接性および取り扱い傷の問題
から、無機系の着色鋼板の要求が強くなって来次。
板、家庭用鋼板、家具および建材分野で一貫して要求さ
れつづけて来た。これらの要求水準は年々低コスト化、
高品質化に移行し、スチールメーカーは新技術、新製品
を開発し需要家の要求に答えて来た。近年は、従来の表
面処理鋼板を加工した後前処理塗装されて来た製品に対
してプレコートされた鋼板を導入することによって、需
要家工程で行っていた前処理、塗装を省略し、低コスト
で高品質の製品を得るプレコート鋼板化への動きが活発
である。これらの要求に答えるため、従来は塗料を塗装
したプレコート鋼板が用いられて来たが、徹底したコス
トダウン化、高級外観、溶接性および取り扱い傷の問題
から、無機系の着色鋼板の要求が強くなって来次。
色調としては黒色系統のニーズが強く、上述の他指紋が
つき難いことや加工性、耐薬品性そして耐食性が要求さ
れる。
つき難いことや加工性、耐薬品性そして耐食性が要求さ
れる。
従来の着色処理法はステンレスや鋼板、銅が一般的であ
るが、コストの点や、耐食性の観点から亜鉛メッキ鋼板
が本目的には合致しているので、その黒色化に関する従
来技術について以下述べる。
るが、コストの点や、耐食性の観点から亜鉛メッキ鋼板
が本目的には合致しているので、その黒色化に関する従
来技術について以下述べる。
亜鉛メッキ又は亜鉛合金メッキ鋼板の黒色化法として知
られる公知の技術は、銀イオンを含むクロメート水溶液
中で処理する黒色クロメートとして特開昭52−455
44号公報記載の方法、あるいは実務表面技術誌32巻
第10号p541、表3、表5等記載の技術がある。こ
れらは酸化銀をクロメート被膜と共に共析させて黒色面
を得る方法である。硫化物を形成させて黒色外観を得る
方法として特開昭52−65139号公報記載のものが
ある。又、特開昭58−151490号公報および特開
昭58−151491号公報は陽極電解処理によって黒
色化する方法を開示している。
られる公知の技術は、銀イオンを含むクロメート水溶液
中で処理する黒色クロメートとして特開昭52−455
44号公報記載の方法、あるいは実務表面技術誌32巻
第10号p541、表3、表5等記載の技術がある。こ
れらは酸化銀をクロメート被膜と共に共析させて黒色面
を得る方法である。硫化物を形成させて黒色外観を得る
方法として特開昭52−65139号公報記載のものが
ある。又、特開昭58−151490号公報および特開
昭58−151491号公報は陽極電解処理によって黒
色化する方法を開示している。
前者はNi2+、Co2+9Mo2+、とZn2+ の
合金メッキ浴中、後者はNi 、 co 、 MoとZ
nの合金メッキ鋼板を硫酸アンモニウム水溶液中で陽極
処理することによってNi 、 Co 、 Moの醒化
物を形成させる方法である。又、特開昭60−1212
75号公報は硝酸又は次亜塩素酸塩の水溶液でNi−Z
nの合金メッキ鋼板を化学的に溶解して黒色外′Rを得
る方法を開示している。
合金メッキ浴中、後者はNi 、 co 、 MoとZ
nの合金メッキ鋼板を硫酸アンモニウム水溶液中で陽極
処理することによってNi 、 Co 、 Moの醒化
物を形成させる方法である。又、特開昭60−1212
75号公報は硝酸又は次亜塩素酸塩の水溶液でNi−Z
nの合金メッキ鋼板を化学的に溶解して黒色外′Rを得
る方法を開示している。
又、特開昭60−200996号公報はZn2+とNi
2+の合金メッキ浴中で陰極電解によりNi金15チ以
上含む合金亜鉛メッキ鋼板を得ることで黒色化する方法
を開示している。
2+の合金メッキ浴中で陰極電解によりNi金15チ以
上含む合金亜鉛メッキ鋼板を得ることで黒色化する方法
を開示している。
(発明が解決しようとする問題点2
以上述べた従来の方法は必ずしも最良の方法とは言えず
、多くの問題点を抱えている。例えば銀イオンによる方
法はコストが高く、又高生産性に難がある。又、陽極処
理は素地のメッキの溶解が大きく、素地のメッキが限定
される上、一度析出させたメッキを再溶解する無理があ
る。
、多くの問題点を抱えている。例えば銀イオンによる方
法はコストが高く、又高生産性に難がある。又、陽極処
理は素地のメッキの溶解が大きく、素地のメッキが限定
される上、一度析出させたメッキを再溶解する無理があ
る。
又、特開昭60−200996号公報の方法は、得られ
る皮瞑がN1とZnの黒色合金メッキ被膜であるため、
黒色を得るために電流密度゛の制限や浴温、および下地
メッキが亜鉛又は亜鉛系合金メッキに限定される等、生
産する上で困難を伴う方法である。
る皮瞑がN1とZnの黒色合金メッキ被膜であるため、
黒色を得るために電流密度゛の制限や浴温、および下地
メッキが亜鉛又は亜鉛系合金メッキに限定される等、生
産する上で困難を伴う方法である。
本発明はこれらの問題を解決したもので、高速短時間処
理が可能で、下地金属に依存しない着色処理方法に基づ
き製造される着色表面処理鋼板を提倶するものである。
理が可能で、下地金属に依存しない着色処理方法に基づ
き製造される着色表面処理鋼板を提倶するものである。
(間m点を解決するための手段)
本発明の鋼板は、Zn2+とMe’+で示す着色化金属
イオンおよびOXで示す強酸化性のイオンを主成分とす
る酸性水溶液中で鋼板もしくはメッキ鋼板を陰極として
電解することに□よって得られる付着to、t〜5 t
Ar?の着色酸化物を主成分とする被膜を有し、且つ該
被膜上に化成処理および3μ以下のガードコートを有す
ることを特徴とする着色被覆鋼板である。酸性水溶液中
のMe’+がNi2+。
イオンおよびOXで示す強酸化性のイオンを主成分とす
る酸性水溶液中で鋼板もしくはメッキ鋼板を陰極として
電解することに□よって得られる付着to、t〜5 t
Ar?の着色酸化物を主成分とする被膜を有し、且つ該
被膜上に化成処理および3μ以下のガードコートを有す
ることを特徴とする着色被覆鋼板である。酸性水溶液中
のMe’+がNi2+。
c02+、Fe2+、Fe3+、cr3+、sn2+、
cu2+の一種以上、OXがNo3−、 No2−、
ClO4−、0103’−のいずれかであることは好ま
しい。
cu2+の一種以上、OXがNo3−、 No2−、
ClO4−、0103’−のいずれかであることは好ま
しい。
本発明の製造方法は、Zn2+が10〜90 ’I/l
、n+ Me が10〜100 f/lで且つMe ”/ Z
n 2+比が1以上でOX−を1〜50 t/lを主成
分とするpH1〜4の酸性水溶液中で鋼板もしくはメッ
キ鋼板を陰極として電流密度5〜10oA/dr1?で
2o〜2o。
、n+ Me が10〜100 f/lで且つMe ”/ Z
n 2+比が1以上でOX−を1〜50 t/lを主成
分とするpH1〜4の酸性水溶液中で鋼板もしくはメッ
キ鋼板を陰極として電流密度5〜10oA/dr1?で
2o〜2o。
クーロン/ dm’電解処理し水洗したのち化成処理を
行いつづいて3μ以下のガードコートをコーティングす
ることft!TP徴とする着色被覆鋼板の裂造万n+2
+2+2+5十 升 法である。Me がNi 、co 、Fe 、
Fe 、Or 。
行いつづいて3μ以下のガードコートをコーティングす
ることft!TP徴とする着色被覆鋼板の裂造万n+2
+2+2+5十 升 法である。Me がNi 、co 、Fe 、
Fe 、Or 。
Sn”、 Cu2+の1種以上、OXがNo3−、 N
o2−、0104−。
o2−、0104−。
C2O4の1種であることは好ましい。
鋼板もしくはメッキ鋼板の表面粗さを調整することによ
って高級イメージの着色外観が得られる。
って高級イメージの着色外観が得られる。
光沢外観は平均粗さで1μ以下半光沢外観は1.5μ以
上で得られる。
上で得られる。
本発明はZnとMeの黒色の酸化物を金属表面に陰極析
出させる技術に基づいている。従来から亜鉛メッキ等で
メッキ結晶の粗いメッキ焼は等の現象で黒色系統のメツ
キネ良が観察されていた。しかし、これらの品質は文字
通り悪く、又不拘−であり、実用面での利用は皆無であ
った。本発明は合金メッキ浴と酸化性のイオンの相互作
用によって密着性の良い均一な黒色系統の被膜を得るこ
とに成功したものである。
出させる技術に基づいている。従来から亜鉛メッキ等で
メッキ結晶の粗いメッキ焼は等の現象で黒色系統のメツ
キネ良が観察されていた。しかし、これらの品質は文字
通り悪く、又不拘−であり、実用面での利用は皆無であ
った。本発明は合金メッキ浴と酸化性のイオンの相互作
用によって密着性の良い均一な黒色系統の被膜を得るこ
とに成功したものである。
本発明における最も重要な点は、酸化物が黒色である金
属イオンを含む亜鉛合金メッキ浴に水溶性の強酸化性の
アニオンを導入し、着色被膜の形成条件および品質を著
るしく向上したことである。
属イオンを含む亜鉛合金メッキ浴に水溶性の強酸化性の
アニオンを導入し、着色被膜の形成条件および品質を著
るしく向上したことである。
以下本発明について詳述する。
(作 用)
本発明の着色表面処理鋼板の組成およびその形成メカニ
ズムについて述べる。
ズムについて述べる。
処理浴中には亜鉛イオン、(zn2+) s黒色化金属
イオン(Men+)および強酸化性イオン(OX)、プ
ロトン(H+)が存在する。
イオン(Men+)および強酸化性イオン(OX)、プ
ロトン(H+)が存在する。
第1図に示した如く、陰極面では亜鉛および着色化合f
fi(Me)が還元による析出するがメッキ浴中のOX
のため析出と同時に酸化され、酸化物を主体とする酸化
亜鉛(+lとMeOの酸化物(・印)を形成。ごく少量
の金属が残存する場合があるが殆んどは酸化物である。
fi(Me)が還元による析出するがメッキ浴中のOX
のため析出と同時に酸化され、酸化物を主体とする酸化
亜鉛(+lとMeOの酸化物(・印)を形成。ごく少量
の金属が残存する場合があるが殆んどは酸化物である。
水素の発生は、水素過電圧の高い亜鉛の初期析出により
抑制される。
抑制される。
Me”+はOXで酸化されて着色化するNi2+ 、
002+。
002+。
Fe2+、 F、3+、 C,3+、 Sn2+、 C
u2+で、単独もしくは複合することによって着色する
ことが出来る。oXは強酸化性のアニオンでNo3−、
No2−、0404− 。
u2+で、単独もしくは複合することによって着色する
ことが出来る。oXは強酸化性のアニオンでNo3−、
No2−、0404− 。
CZO3−の1種を含む水溶液である。
酸化物中の酸化亜鉛と着色金属酸化物の析出割合が不適
当だと次工程の化成処理やガードコートに対し鋭敏な皮
膜になり易く、浴中の適正なMen+/Zn2+比およ
びpHと酸化力を選定することによって達成できる。
当だと次工程の化成処理やガードコートに対し鋭敏な皮
膜になり易く、浴中の適正なMen+/Zn2+比およ
びpHと酸化力を選定することによって達成できる。
第2図は着色表面処理鋼板の構成図である。Sはベース
の金属素地で、薄鋪板、ステンレス鋼板を示し2はメッ
キ層を示す。メッキは、例えば亜鉛および亜鉛合金メッ
キ鋼板、アルミおよびアルミ合金メッキ鋼板、スズ、鉛
メツキ鋼板である。
の金属素地で、薄鋪板、ステンレス鋼板を示し2はメッ
キ層を示す。メッキは、例えば亜鉛および亜鉛合金メッ
キ鋼板、アルミおよびアルミ合金メッキ鋼板、スズ、鉛
メツキ鋼板である。
Bは本発明によって形成される着色被覆層、Gはガード
コートで、Gcは化成被膜を示したものである。
コートで、Gcは化成被膜を示したものである。
第2図(a)は鋼板に直接着色した例を示す。同図(b
lはメッキ鋼板を着色した例である。
lはメッキ鋼板を着色した例である。
着色の濃さは酸化物の付着量によって異る。着色外観を
得るは少くとも0.1 f/d以上の付着量が必要であ
る。黒色外観では1.0 f/n?以上が望ましい。
得るは少くとも0.1 f/d以上の付着量が必要であ
る。黒色外観では1.0 f/n?以上が望ましい。
余り被膜が厚すぎるとパウダリングと称する表面粉化現
象が生じるため、59/rr?以下が適当である。
象が生じるため、59/rr?以下が適当である。
電解により黒色被膜を形成したのち、ただちに化成処理
を行う。化成処理は、水溶性のクロム化合物を主成分と
するクロメート液で塗布したのち無水洗で乾燥する塗布
クロメート法もしくはクロメート液で反応させたのち水
洗するエツチングクロメート法もしくはクロメート液中
で電解処理する電解クロメート処理もしくはリン酸塩処
理が含まれる。クロメート処理により黒色度が強くなる
傾向があり、黒色外観には有利である。
を行う。化成処理は、水溶性のクロム化合物を主成分と
するクロメート液で塗布したのち無水洗で乾燥する塗布
クロメート法もしくはクロメート液で反応させたのち水
洗するエツチングクロメート法もしくはクロメート液中
で電解処理する電解クロメート処理もしくはリン酸塩処
理が含まれる。クロメート処理により黒色度が強くなる
傾向があり、黒色外観には有利である。
次いで、ガードコートを被覆する。ガードコートは品質
の向上が目的である。例えば、ガードコートを塗布する
ことにより外観は均一性が向上し、着色度も強くなる。
の向上が目的である。例えば、ガードコートを塗布する
ことにより外観は均一性が向上し、着色度も強くなる。
光沢はガードコートの種類や厚みによって半光沢から光
沢までの外観を有する鋼板が得られる。又、疵に対する
抵抗力が向上する。プレスや取扱い、当り傷に対して特
に有効である。耐食性は特に向上効果が太きい。
沢までの外観を有する鋼板が得られる。又、疵に対する
抵抗力が向上する。プレスや取扱い、当り傷に対して特
に有効である。耐食性は特に向上効果が太きい。
本発明のガードコートは、(1)樹脂被膜、(2)無機
ポリマー被Ws(3>樹脂と無機ポリマーの複合被膜、
(4)油、油脂、ワックス類であり、これらの単独もし
くは複層化した被膜で構成されている。
ポリマー被Ws(3>樹脂と無機ポリマーの複合被膜、
(4)油、油脂、ワックス類であり、これらの単独もし
くは複層化した被膜で構成されている。
膜厚は外観および溶接性等に害がないように配慮する必
要があり、多くとも全厚みで3μ以下、好ましくは1.
5μ以下である。
要があり、多くとも全厚みで3μ以下、好ましくは1.
5μ以下である。
樹脂(有機ポリマー)は、水溶性又は水分散性溶剤溶性
の有機高分子化合物を硬化剤と共にコーティングし、焼
付等によって硬化させた皮膜、あるいは紫外線硬化させ
た塗膜、あるいは無機有機化合物を複合させた複合ポリ
マーを必要により硬化剤と共にコーティングし焼付等で
硬化させた皮膜である。複合させる化合物としては、ク
ロム化合物、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニヤ
等の酸化物、マイカ、タルク、リン酸塩、ホウ酸塩等の
無機化合物脂肪酸石鹸類、カーゼン、脂肪酸エステル、
プラスチック粒子の有機化合物、シランカップリング剤
、チタンカップリング剤等の有機金属化合物である。
の有機高分子化合物を硬化剤と共にコーティングし、焼
付等によって硬化させた皮膜、あるいは紫外線硬化させ
た塗膜、あるいは無機有機化合物を複合させた複合ポリ
マーを必要により硬化剤と共にコーティングし焼付等で
硬化させた皮膜である。複合させる化合物としては、ク
ロム化合物、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニヤ
等の酸化物、マイカ、タルク、リン酸塩、ホウ酸塩等の
無機化合物脂肪酸石鹸類、カーゼン、脂肪酸エステル、
プラスチック粒子の有機化合物、シランカップリング剤
、チタンカップリング剤等の有機金属化合物である。
又、無機ポリマーとしては、ケイ酸ナトリウム、リチウ
ムシリケートのケイ噸塩化合物およびゾル、縮合リン酸
ポリマー、重リン酸塩、ジルコン酸ポリマー類である。
ムシリケートのケイ噸塩化合物およびゾル、縮合リン酸
ポリマー、重リン酸塩、ジルコン酸ポリマー類である。
オイルおよび油脂ワックスは公知のもので良い。
又、本発明の着色被覆鋼板は着色被膜およびガードコー
トの厚みが薄いため、素地金属の表面状態、例えば光沢
、粗度を生かした外観および品質を得ることが出来る特
徴がある。特に半光沢外観の要求が強く、表面粗さを平
均粗さで1.5μ以上にすることによって達成できる。
トの厚みが薄いため、素地金属の表面状態、例えば光沢
、粗度を生かした外観および品質を得ることが出来る特
徴がある。特に半光沢外観の要求が強く、表面粗さを平
均粗さで1.5μ以上にすることによって達成できる。
以下、本発明の着色被覆鋼板の製造゛方法について述べ
る。
る。
本発明に用いる処理浴成分について述べる。
亜鉛イオンは極めて重要な役割を果す。亜鉛イオンは陰
極で亜鉛として初期析出し、水素の発生を抑え防錆力を
与えると共に、被膜のノ々イングー的役割および電流効
率を向上し、外観を均一化する。
極で亜鉛として初期析出し、水素の発生を抑え防錆力を
与えると共に、被膜のノ々イングー的役割および電流効
率を向上し、外観を均一化する。
添加量は、Zn2+として10〜90 f/l、硫酸亜
鉛(Zn5Oa −7H20)として44〜400 f
/l、望ましくはZn” 20〜60 t/lである。
鉛(Zn5Oa −7H20)として44〜400 f
/l、望ましくはZn” 20〜60 t/lである。
即ち、少なすぎると水素ガスの発生に支配され、高すぎ
ると着色し難い。
ると着色し難い。
次に、着色化金属イオンMe”+について述べる。
本発明は可成りの金属イオンによって黒色系統の被膜が
得られるが、その内、N、2+、 Co2+、 Fe2
+。
得られるが、その内、N、2+、 Co2+、 Fe2
+。
Fe3+、Or3+、Sn2+、Cu2+が黒色を得る
のに適している。濃度はMen+として10〜100
f/lで、 Zn2+との・々ランスがMen+/Zn
2+重量比で1以上である。
のに適している。濃度はMen+として10〜100
f/lで、 Zn2+との・々ランスがMen+/Zn
2+重量比で1以上である。
1.5〜8.0が最も望ましい範囲である。1未溝では
酸性度の強いクロメート処理やカルゼキシルを有する樹
脂を塗布すると変色や密着不良を生じ易い。又、Zn2
+が存在しないと着色度が低く、むらになり易い。
酸性度の強いクロメート処理やカルゼキシルを有する樹
脂を塗布すると変色や密着不良を生じ易い。又、Zn2
+が存在しないと着色度が低く、むらになり易い。
Zn”、 Men+の供給としては、硫酸環、塩化物、
リン酸塩、スルホン酸塩で、補給として炭酸塩、酸化物
、水酸化物、金属粉等が利用できる。
リン酸塩、スルホン酸塩で、補給として炭酸塩、酸化物
、水酸化物、金属粉等が利用できる。
OXはNO3−、NO2−、0104−、0LO5’−
の内から選択するイオンで、可溶性の塩、酸として供給
する。
の内から選択するイオンで、可溶性の塩、酸として供給
する。
濃度はイオンとして1〜50 t/lが適当である。
1f/を未満では充分な酸化物が形成しないため着色し
ない。又、50 f/を超ではガスの発生により着色が
難しく、むらを生じ易くなる。
ない。又、50 f/を超ではガスの発生により着色が
難しく、むらを生じ易くなる。
黒色を得るのに好ましいOX濃度は2〜10f/rcあ
る。
る。
水溶液のpHは金属塩が沈澱しない4以下で、且つ金属
析出が生じ易い1〜4とする。pH1未満では水素ガス
の発生によりむらになる。又4超は沈澱が生じ易い。パ
ウダリング、ガードコートとの密着性等の観点からpH
1〜2が好ましい。
析出が生じ易い1〜4とする。pH1未満では水素ガス
の発生によりむらになる。又4超は沈澱が生じ易い。パ
ウダリング、ガードコートとの密着性等の観点からpH
1〜2が好ましい。
浴温は広範囲にわたり着色化可能であるが、好ましくは
30〜60℃である。
30〜60℃である。
本発明法によって得られる着色被膜は、Zn2+。
Me”、 OX以外に光沢剤を加えた酸性水溶液を用い
ることにより、°品質特に光沢、パウダリング、ガード
コートとの密着性等が向上する。
ることにより、°品質特に光沢、パウダリング、ガード
コートとの密着性等が向上する。
光沢剤としては、水溶性の高分子化合物、例えばカチオ
ン系の4級アンモニウム塩のポリアミン系高分子、ポリ
アミンスルホン高分子化合物、および非イオン系のポリ
アクリルアマイド化合物や、これらとアニオン系との共
重合物や、公知の光沢剤として知られているアルデヒド
やフェノール系化合物、スルホン酸化合物が利用できる
。
ン系の4級アンモニウム塩のポリアミン系高分子、ポリ
アミンスルホン高分子化合物、および非イオン系のポリ
アクリルアマイド化合物や、これらとアニオン系との共
重合物や、公知の光沢剤として知られているアルデヒド
やフェノール系化合物、スルホン酸化合物が利用できる
。
添加量は化合物の種類によって異り、10〜40000
ppmの範囲で適宜加える。
ppmの範囲で適宜加える。
以下、電解条件について述べる。
本発明は従来の方法に比べ着色化領域の広い条件を選定
できる極めて優れた方法である。電流密度は5〜100
A/dW?とする。5A/d−未満では着色化が難しい
。又100 A/d−超では水素ガスが発生し、出来た
被膜が脱膜する危険度が高い。通電量は20〜200ク
ーロン/d−とする。20クーロン/d−未満は着色が
困難で、むらのある外観になシ易い。又、200クーロ
ン/d−超では、脱膜や水素ガスによるピンホールのダ
メージが生じ易くなる。
できる極めて優れた方法である。電流密度は5〜100
A/dW?とする。5A/d−未満では着色化が難しい
。又100 A/d−超では水素ガスが発生し、出来た
被膜が脱膜する危険度が高い。通電量は20〜200ク
ーロン/d−とする。20クーロン/d−未満は着色が
困難で、むらのある外観になシ易い。又、200クーロ
ン/d−超では、脱膜や水素ガスによるピンホールのダ
メージが生じ易くなる。
流速は静止浴でも高流速いずれでも良い。
高流速はど高電流密度が好ましい。
被処理面は冷延鋼板、亜鉛合金メッキ鋼板、亜鉛メッキ
鋼板、光沢亜鉛メッキ鋼板、スズメッキ鋼板等に試みた
結果、全て着色し、黒色の場合、冷延鋼板、亜鉛合金メ
ッキ鋼板が黒さの点、傷付き難くさの点で優れている。
鋼板、光沢亜鉛メッキ鋼板、スズメッキ鋼板等に試みた
結果、全て着色し、黒色の場合、冷延鋼板、亜鉛合金メ
ッキ鋼板が黒さの点、傷付き難くさの点で優れている。
本発明の場合、必要により次の様な目的で別の化合物を
加えることができる。溶液の電導性を上げるための各種
支持塩、pH9衝剤としてのホウ酸塩やリン酸塩、7タ
ル酸塩、密着加工性を向上させるポリマー類、防錆性や
ガードコートとの接着力を上げるリン酸塩やクロム酸、
無機ゾル化合物、カチ°オンポリマー、沈澱防止のため
のキレート剤、形成する亜鉛複合メッキ被膜の平滑性を
与える塩化物、フッ素化合物等である。
加えることができる。溶液の電導性を上げるための各種
支持塩、pH9衝剤としてのホウ酸塩やリン酸塩、7タ
ル酸塩、密着加工性を向上させるポリマー類、防錆性や
ガードコートとの接着力を上げるリン酸塩やクロム酸、
無機ゾル化合物、カチ°オンポリマー、沈澱防止のため
のキレート剤、形成する亜鉛複合メッキ被膜の平滑性を
与える塩化物、フッ素化合物等である。
カードコートのコーティング方法としては公知のロール
コート、ロール絞す法、スフ2レー、エアーナイフ絞シ
、浸漬ぬり、電解処理方法、静電塗布法で塗布したのち
、必要により加熱(熱風、赤外線、燃焼炉、電熱)ある
いは紫外線硬化等が採用できる。
コート、ロール絞す法、スフ2レー、エアーナイフ絞シ
、浸漬ぬり、電解処理方法、静電塗布法で塗布したのち
、必要により加熱(熱風、赤外線、燃焼炉、電熱)ある
いは紫外線硬化等が採用できる。
(実施例)
以下実施例を挙げる。
特に説明のない限シ、Zn2+、 Men+は硫酸塩か
ら建浴し、OXはナトリウム塩を用いた。
ら建浴し、OXはナトリウム塩を用いた。
電気密度はDkと示し、単位はA/I−である。通t1
1はQと示し、単位はクーロン/d−である。着色被覆
の付着量はCWで示し、重量法で測定し、f/dで示し
た。
1はQと示し、単位はクーロン/d−である。着色被覆
の付着量はCWで示し、重量法で測定し、f/dで示し
た。
L値は明度で市販の色差計で測定した。黒色度との関連
ではL値は25以下が必要である。
ではL値は25以下が必要である。
特に説明のない実施例につい°ては、次のような化成処
理およびゴー1コートを行った。
理およびゴー1コートを行った。
クロメートはシリカとクロム酸からなる複合クロメート
で、Orとして20−付着させたもの、N−pコートは
市販の水系のオレフィンアクリル酸系エマルジョンとシ
リカゾルのクリヤー塗膜を用いた。膜厚は約1μを狙い
値としてロールコート塗装し、熱風で板温120℃を狙
って焼付けた。
で、Orとして20−付着させたもの、N−pコートは
市販の水系のオレフィンアクリル酸系エマルジョンとシ
リカゾルのクリヤー塗膜を用いた。膜厚は約1μを狙い
値としてロールコート塗装し、熱風で板温120℃を狙
って焼付けた。
品質の内、密着性はT曲(IT)180度の曲げ加工後
テーピング剥離し、目視で、 ◎(剥離なし) ○(剥離ごく少し) Δ(点状にテープ付着) ×(完全ハクリ) で評価した。
テーピング剥離し、目視で、 ◎(剥離なし) ○(剥離ごく少し) Δ(点状にテープ付着) ×(完全ハクリ) で評価した。
又、耐食性はJI8Z 2371規格の塩水噴霧試験の
連続法で試験し、面積比で5チ錆発生するまでの時間で
示した。
連続法で試験し、面積比で5チ錆発生するまでの時間で
示した。
実施例1
冷延鋼板に公知の方法で硫酸浴から電気亜鉛ニッケル合
金メッキ(Ni12チ〕を20 f、鷹行ったのち、第
1表に示す着色被覆処理を行ったのち、クロメート処理
を行い、ガードコートを塗装した。
金メッキ(Ni12チ〕を20 f、鷹行ったのち、第
1表に示す着色被覆処理を行ったのち、クロメート処理
を行い、ガードコートを塗装した。
扁1はMen+がNi2+複合添加でMe/Zn =
1.47の例で、IL2〜6はMe’+とじてNi2+
及びFe2+を含む浴である。屋6のみpHを2.5と
他に比べ高くした例である。いずれも黒色外観が得られ
実用的な品質を得た。これらの内複合添加浴で低pHの
ものが最も優れた密着性を示した。
1.47の例で、IL2〜6はMe’+とじてNi2+
及びFe2+を含む浴である。屋6のみpHを2.5と
他に比べ高くした例である。いずれも黒色外観が得られ
実用的な品質を得た。これらの内複合添加浴で低pHの
ものが最も優れた密着性を示した。
n+
墓7はMe がFe の例、屋8,9はN ; 2
+。
+。
2+
Co およびFe”、 Or’+の複合添加浴の例で
ある。
ある。
410はMe”+を加えない浴の例で黒色度が不足で密
着性が良くない。ノに11はNi2+/Zn2+比が0
.67と低い例でL値、密着性が不足である。
着性が良くない。ノに11はNi2+/Zn2+比が0
.67と低い例でL値、密着性が不足である。
A12〜15はOXの種類を変えたものでNO3−が最
もL値が低く、他の酸化性イオンにも黒色化効果がある
。
もL値が低く、他の酸化性イオンにも黒色化効果がある
。
A 16 、17はFe と、8n2+、 Ou2+
との複合添2+ 別浴の例&18〜20はzn2+の添加量を変えてMe
’νZn2+比の影響を調べたものでZn2“が低すぎ
ると不均一外観になる傾向がある。
との複合添2+ 別浴の例&18〜20はzn2+の添加量を変えてMe
’νZn2+比の影響を調べたものでZn2“が低すぎ
ると不均一外観になる傾向がある。
A21はZn2+無添加浴の例でL値が高く、ガスによ
る不均一外観を呈する。
る不均一外観を呈する。
実施例2
Zn” 45 f/L、 Ni2+44 t/L、 F
e2+43 f/L。
e2+43 f/L。
(Me”/Zn”= 1.93 ) NaNOs 5
?/L pH= 1.4の水溶g、ヲ用いて、鉛板を陽
極として第2表に示す各種鋼板およびメッキ鋼板を陰極
電解(20A/dm’ s Oクーロン/dm’ )
したのち、クロメート処理およびガードコートを塗装
し焼付けた。
?/L pH= 1.4の水溶g、ヲ用いて、鉛板を陽
極として第2表に示す各種鋼板およびメッキ鋼板を陰極
電解(20A/dm’ s Oクーロン/dm’ )
したのち、クロメート処理およびガードコートを塗装
し焼付けた。
本処理方法は被処理金属に依存し難く、鋼板およびメッ
キ鋼板を着色化できた。
キ鋼板を着色化できた。
実施例3
実施例2の酸性水溶液および電解条件で用いて12%N
i−Zn合金メッキ鋼板(目付20 t/n? )黒色
化したのち、0rbs/ 304 = 20 / 0.
15 f/L< 入浴) 、 0r03 / H3PO
4−20/ 0.15 t/L (B浴)のクロム酸水
溶液中で陰極電解クロメート処理(3A/dm” 10
クーロン/d−)行ったのち市販のポリエチレンイミン
アクリル酸のエマルジョンとシリカゾルの複合塗料を乾
燥塗膜で1μ塗布し120℃で焼付けた。
i−Zn合金メッキ鋼板(目付20 t/n? )黒色
化したのち、0rbs/ 304 = 20 / 0.
15 f/L< 入浴) 、 0r03 / H3PO
4−20/ 0.15 t/L (B浴)のクロム酸水
溶液中で陰極電解クロメート処理(3A/dm” 10
クーロン/d−)行ったのち市販のポリエチレンイミン
アクリル酸のエマルジョンとシリカゾルの複合塗料を乾
燥塗膜で1μ塗布し120℃で焼付けた。
黒色度はL値は入浴で12、B浴で11であり、密着性
は両者共11曲で剥離を認めなかった。
は両者共11曲で剥離を認めなかった。
実施例4
冷延鋼板を平均粗さくRa)で0.6 、1.2 、2
.0μのブライト、ダル仕上げ圧延したのち、通常の方
法で前処理および12%Ni−Zn合金メッキ(目付2
0 f/rp? )行い実施例3の黒化処理を行ったの
ち実施例1のクロメートお、よびガードコート(膜厚1
.5μ)を行った。尚平均粗さ1.2μのものについて
はガードコートの厚みを2.3.5μ行った。
.0μのブライト、ダル仕上げ圧延したのち、通常の方
法で前処理および12%Ni−Zn合金メッキ(目付2
0 f/rp? )行い実施例3の黒化処理を行ったの
ち実施例1のクロメートお、よびガードコート(膜厚1
.5μ)を行った。尚平均粗さ1.2μのものについて
はガードコートの厚みを2.3.5μ行った。
結果を第3表に示す。
第 3 表
又、通常の公知の方法でスポット溶接を試みた結果ガー
ドコートの膜厚3μ付近から通電不良を生じ始め5μで
は溶接できなかった。
ドコートの膜厚3μ付近から通電不良を生じ始め5μで
は溶接できなかった。
実施例5
実施例2で用いた酸性水溶液に市販のポリアミンスルホ
ン高分子をsoooppm加えたA液、ポリアクリルア
ミドを201)pm加えたB液を用いて実施例2と同様
の処理を12%Ni−Zn電気メツキ鋼板に行った。
ン高分子をsoooppm加えたA液、ポリアクリルア
ミドを201)pm加えたB液を用いて実施例2と同様
の処理を12%Ni−Zn電気メツキ鋼板に行った。
L値がA=11.密着性に優れた黒色−板を得た。
(発明の効果)
本発明による着色亜鉛複合メッキ鋼板は品質的に外観、
加工性、耐食性に優れ、疵に対しても強い抵抗を有する
新しい鋼板として従来の塗装鋼板分野に使用でき、製品
の高級化、低コストに貢献する。
加工性、耐食性に優れ、疵に対しても強い抵抗を有する
新しい鋼板として従来の塗装鋼板分野に使用でき、製品
の高級化、低コストに貢献する。
又、製造的に非常に広範囲な処理条件が適用でき、高速
短時間処理が可能なため、従来の電気メツキライン内で
の処理が可能であシ、低いコストで製造できる。
短時間処理が可能なため、従来の電気メツキライン内で
の処理が可能であシ、低いコストで製造できる。
特に本発明は着色化において素地金属に依存せず、通電
する表面には容易に着色できる点で従来の合金メッキあ
るいは合金を溶解させる方法に比し有利である。
する表面には容易に着色できる点で従来の合金メッキあ
るいは合金を溶解させる方法に比し有利である。
第1図は本発明の着色メカニズムとその皮膜の構成を示
した図であり、@2図(al + fb)は本発明の着
色亜鉛複合メッキ伜板の構成を示した図である。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他1名 yF1図 岸2図 CQ)(b)
した図であり、@2図(al + fb)は本発明の着
色亜鉛複合メッキ伜板の構成を示した図である。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他1名 yF1図 岸2図 CQ)(b)
Claims (5)
- (1)Zn^2^+とMe^n^+で示す着色化金属イ
オンおよびOXで示す強酸化性のイオンを主成分とする
酸性水溶液中で鋼板もしくはメッキ鋼板を陰極として電
解することによつて得られる付着量0.1〜5g/m^
2の着色酸化物を主成分とする被膜を有し、且つ該被覆
上に化成処理および3μ以下のガードコートを有するこ
とを特徴とする着色被覆鋼板。 - (2)酸性水溶液中のMe^n^+がNi^2^+、C
o^2^+、Fe^2^+、Fe^3^+、Cr^3^
+、Sn^2^+、Cu^2^+の1種以上、OXがN
o_3^−、NO_2^−、ClO_4^−、ClO_
3^2^−のいずれかである特許請求の範囲第1項記載
の着色被覆鋼板。 - (3)鋼板もしくはメッキ鋼板の表面粗度を平均粗さで
1.0μ以下のブライトあるいは1.5μ以上のダル仕
上げ素材を用いた特許請求の範囲第1項記載の着色被覆
鋼板。 - (4)Zn^2^+が10〜90g/l、Me^n^+
が10〜100g/lで且つMe^n^+/Zn^2^
+比が1以上でOX^−を1〜50g/lを主成分とす
るpH1〜4の酸性水溶液中で鋼板もしくはメッキ鋼板
を陰極として電流密度5〜100A/dm^2で20〜
200クーロン/dm^2電解処理し水洗したのち化成
処理を行いつづいて3μ以下のガードコートをコーティ
ングすることを特徴とする着色被覆鋼板の製造方法。 - (5)Me^n^+がNi^2^+、Co^2^+、F
e^2^+、Fe^3^+、Cr^3^+、Sn^2^
+、Cu^2^+の1種以上OXがNO_3^−、NO
_2、ClO_4^−、ClO_3^2^−の1種であ
る特許請求の範囲第4項記載の方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29920086A JPS63153295A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 化成処理性に優れた着色被覆鋼板の製造方法 |
| US07/084,727 US4861441A (en) | 1986-08-18 | 1987-08-13 | Method of making a black surface treated steel sheet |
| ES87111905T ES2053484T3 (es) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | Chapa de acero tratada con superficie negra y metodo para su produccion. |
| EP87111905A EP0259657B1 (en) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | Black surface treated steel sheet and method for its production |
| DE8787111905T DE3784416T2 (de) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | Oberflaechenbehandeltes schwarzes stahlblech und verfahren zur herstellung desselben. |
| US07/350,436 US5011744A (en) | 1986-08-18 | 1989-05-11 | Black surface treated steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29920086A JPS63153295A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 化成処理性に優れた着色被覆鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63153295A true JPS63153295A (ja) | 1988-06-25 |
| JPH0340117B2 JPH0340117B2 (ja) | 1991-06-17 |
Family
ID=17869439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29920086A Granted JPS63153295A (ja) | 1986-08-18 | 1986-12-16 | 化成処理性に優れた着色被覆鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63153295A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293093A (ja) * | 1988-09-28 | 1990-04-03 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 意匠性およびスポット溶接性に優れた着色鋼板 |
| JPH02115381A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 表面処理鋼板 |
| JPH04193997A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-14 | Nippon Parkerizing Co Ltd | セラミックスコーティング方法 |
| JP2001026896A (ja) * | 1999-07-16 | 2001-01-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 表面処理金属板 |
| JP2009057263A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Kawamura Inst Of Chem Res | ナノ構造複合体被覆型構造物及びその製造方法 |
| US8257662B2 (en) | 2007-09-03 | 2012-09-04 | Kawamura Institute Of Chemical Research | Process for producing nanostructure composite-covered structure, nanostructure composite-covered structure, and reactor using nanostructure composite-covered structure |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200996A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 黒色化防錆鋼板とその製法 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP29920086A patent/JPS63153295A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200996A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 黒色化防錆鋼板とその製法 |
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| JP2009057263A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Kawamura Inst Of Chem Res | ナノ構造複合体被覆型構造物及びその製造方法 |
| US8257662B2 (en) | 2007-09-03 | 2012-09-04 | Kawamura Institute Of Chemical Research | Process for producing nanostructure composite-covered structure, nanostructure composite-covered structure, and reactor using nanostructure composite-covered structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0340117B2 (ja) | 1991-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |