JPS6350499A - 着色亜鉛複合メッキ鋼板の製造方法 - Google Patents
着色亜鉛複合メッキ鋼板の製造方法Info
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- JPS6350499A JPS6350499A JP19261386A JP19261386A JPS6350499A JP S6350499 A JPS6350499 A JP S6350499A JP 19261386 A JP19261386 A JP 19261386A JP 19261386 A JP19261386 A JP 19261386A JP S6350499 A JPS6350499 A JP S6350499A
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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混色特に黒色鋼
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X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た。
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X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た。
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、優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3
2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Ni”、 C
o”、 No”l Zn”+ の合金メッキ浴中、後者
はNi 、 Co 、 MoとZn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 の酸化物を形成させる方
法である。又、特開昭60−121275 号公報は硝
酸又は次亜塩素酸基の水溶液でN l −Z nの合金
メッキ鋼板を化学的に溶解して黒色外観を得る方法を開
示している。
られる公知の技術は、優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3
2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Ni”、 C
o”、 No”l Zn”+ の合金メッキ浴中、後者
はNi 、 Co 、 MoとZn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 の酸化物を形成させる方
法である。又、特開昭60−121275 号公報は硝
酸又は次亜塩素酸基の水溶液でN l −Z nの合金
メッキ鋼板を化学的に溶解して黒色外観を得る方法を開
示している。
又、特開昭60−200996号公報はZn” とN
1′の合金メッキ浴中で陰極電解によJNi を15%
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
法を開示してしへる。
1′の合金メッキ浴中で陰極電解によJNi を15%
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
法を開示してしへる。
(発明が解決しようとする問題点)
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
、多くの問題点全抱えている。例えば銀イオンによる方
法はコストが高く、ヌ高生産性に難がある。又、陽僅処
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、−度析出させたメッキを再溶解する無理があ
る。
、多くの問題点全抱えている。例えば銀イオンによる方
法はコストが高く、ヌ高生産性に難がある。又、陽僅処
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、−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
る皮膜がNi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。
る皮膜がNi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供するものである。
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供するものである。
(問題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また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亜鉛と着色酸化物を主成分
とする着色複合メッキ被膜を0.1〜5g/m3有し、
且つ該被膜上に3μ以下のガードコートを有することを
特徴とする着色亜鉛複合メッキ鋼板である。酸性水溶液
が、Men+がNi”、 Co”→、 Fe”、 Fa
”、 Cr”、 Sn”、 Cu”ノ一種以上、OXカ
No8.NO□−ICtO4乙C2O!3′−のいずれ
かである水溶液であることは好ましい。
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また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亜鉛と着色酸化物を主成分
とする着色複合メッキ被膜を0.1〜5g/m3有し、
且つ該被膜上に3μ以下のガードコートを有することを
特徴とする着色亜鉛複合メッキ鋼板である。酸性水溶液
が、Men+がNi”、 Co”→、 Fe”、 Fa
”、 Cr”、 Sn”、 Cu”ノ一種以上、OXカ
No8.NO□−ICtO4乙C2O!3′−のいずれ
かである水溶液であることは好ましい。
本発明の製造方法は、Zn が20〜1 o o y
74M6”が10〜509/lで且ッMer7Zn2+
ノ比が0.1〜1.0 テあり、OXが1〜502/l
を主成分とするp)(=l〜4の酸性水溶液中で鋼板ま
たはメッキ鋼板を陰極としてi!c流密度10〜100
A/曜で20〜200クーロン/d−電解処理し、水洗
したのち、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亜鉛複合メツ千鋼板の製造方法で
ある。Me がN+ 、 Co 、 Fe 。
74M6”が10〜509/lで且ッMer7Zn2+
ノ比が0.1〜1.0 テあり、OXが1〜502/l
を主成分とするp)(=l〜4の酸性水溶液中で鋼板ま
たはメッキ鋼板を陰極としてi!c流密度10〜100
A/曜で20〜200クーロン/d−電解処理し、水洗
したのち、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亜鉛複合メツ千鋼板の製造方法で
ある。Me がN+ 、 Co 、 Fe 。
p6”、Cr”、Sn”、Cu”O1g以上、OXがN
O3゜No 2− 、 Cto 4− 、 CzO32
−の1種であることは好ましい。また、酸性水溶液中に
光沢剤を添加することも好ましい。
O3゜No 2− 、 Cto 4− 、 CzO32
−の1種であることは好ましい。また、酸性水溶液中に
光沢剤を添加することも好ましい。
本発明は亜鉛と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け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、又不均−であり、実用面での利用は皆無であった。
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け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、又不均−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水溶性のカチオン系ポリマーの
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。本発明で得られる被膜
は黒色酸化物を共合する亜鉛の複合メッキ被膜で構成さ
れている。
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。本発明で得られる被膜
は黒色酸化物を共合する亜鉛の複合メッキ被膜で構成さ
れている。
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。
属イオンを含む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(Zn”)、黒色化金属イオン
(Me)および強酸化性イオン(OX)、プロトン(H
)が存在する。
(Me)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、隘極面ではZn2の還元により亜
鉛の析出が生ずる。同時に着色化金属イオン(Me)も
還元されるが、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Men(・印)が析出する
。亜鉛も一部はZ n Oとして析出するが、充分に低
い還元電位にあるため亜鉛として優先析出する。水素の
発生は、水素過電圧の高い亜鉛の析出によシ抑制される
。
鉛の析出が生ずる。同時に着色化金属イオン(Me)も
還元されるが、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Men(・印)が析出する
。亜鉛も一部はZ n Oとして析出するが、充分に低
い還元電位にあるため亜鉛として優先析出する。水素の
発生は、水素過電圧の高い亜鉛の析出によシ抑制される
。
Men+はOXで酸化されて着色化するNi”、Coす
Fe2. Fe’ 、 Cr3. Sn” 、 Cu”
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。
Fe2. Fe’ 、 Cr3. Sn” 、 Cu”
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7ニオンでNO3−、NO2−、Cr
04−。
04−。
Cz03−の1種を含む水溶液である。
本発明において、亜鉛は着色複合メッキ被膜の展色剤的
な役割を果たす。酸化物と亜鉛の混合比が不適当だと、
表層にパウダリングが生ずる。密着性の良い着色被膜を
得るのは適正なMe /Zn比と適度の酸化力、および
pHを選定することによって達成できる。
な役割を果たす。酸化物と亜鉛の混合比が不適当だと、
表層にパウダリングが生ずる。密着性の良い着色被膜を
得るのは適正なMe /Zn比と適度の酸化力、および
pHを選定することによって達成できる。
又、メッキ浴中に光沢剤を加えると形成する複合メッキ
被膜が緻密にな)、品質が向上する。
被膜が緻密にな)、品質が向上する。
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、薄鋼板、ステンレス鋼板、メッキ鋼板、
例えば亜鉛および亜鉛合金はメッキ鋼板、アルミおよび
アルミ合金メッキ鋼板、スズ、鉛メッキ肩板である。B
は本発明によって形成される着色亜鉛複合メッキ層、G
はガードコートで、Gcはガードコートの内クロメート
被膜を示したものであり、2はメッキ79である。
の金属素地で、薄鋼板、ステンレス鋼板、メッキ鋼板、
例えば亜鉛および亜鉛合金はメッキ鋼板、アルミおよび
アルミ合金メッキ鋼板、スズ、鉛メッキ肩板である。B
は本発明によって形成される着色亜鉛複合メッキ層、G
はガードコートで、Gcはガードコートの内クロメート
被膜を示したものであり、2はメッキ79である。
第2図(、)は鋼板に直接着色した例を示す。同図(b
)はメッキ鋼板を着色した例、同図(C)はB上にクロ
メート処理を行い、ガードコートを被覆した例を示す。
)はメッキ鋼板を着色した例、同図(C)はB上にクロ
メート処理を行い、ガードコートを被覆した例を示す。
金属と着色化合物の複合被膜であり、着色の度合によっ
て付着量が異る。着色外観を得るは少くとも0.1 ?
/lr?以上の付着量が必要である。黒色外観では1.
0 f/−以上が望ましい。
て付着量が異る。着色外観を得るは少くとも0.1 ?
/lr?以上の付着量が必要である。黒色外観では1.
0 f/−以上が望ましい。
余シ複金メッキ被膜が厚すぎるとノミラダリングと称す
る表面粉化現象が生じるため、5y/ff11以下が適
轟である。
る表面粉化現象が生じるため、5y/ff11以下が適
轟である。
本発明の着色亜鉛複合メッキ鋼板は、着色複合メッキ被
膜上に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。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銅板が得られる。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%に
有効でちる。耐食性は特に向上効果が大きい。
膜上に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。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銅板が得られる。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%に
有効でちる。耐食性は特に向上効果が大きい。
本発明のガードコートは、(1)化成処理被膜、例えば
クロメート被膜、リン酸塩被膜、キレート被膜等の化学
反応を伴って形成する被膜、(2)樹脂被膜、(3)無
機ポリマー被膜、(4)樹脂と無機ポリマーの複合被膜
、(5)油、油脂、ワックス類でちり、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。
クロメート被膜、リン酸塩被膜、キレート被膜等の化学
反応を伴って形成する被膜、(2)樹脂被膜、(3)無
機ポリマー被膜、(4)樹脂と無機ポリマーの複合被膜
、(5)油、油脂、ワックス類でちり、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
要がちり、多くとも全厚みで3μ以下、好ましくは1.
5μ以下である。
要がちり、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、メルク、リン酸塩、ホウ酸塩等の
無機化合物脂肪酸石峠類、カーボン、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、メルク、リン酸塩、ホウ酸塩等の
無機化合物脂肪酸石峠類、カーボン、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酸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酸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、本発明の着色亜鉛複合メッキ鋼板は着色複合メッキ
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。
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。
以下、本発明の着色亜鉛複合メッキ鋼板の製造方法につ
いて述べる。
いて述べる。
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
極で亜鉛として析出し、水素の発生を抑え防錆力を与え
ると共に、被膜のバインダー的役割および電流効率を向
上し、外観を均一化する。
極で亜鉛として析出し、水素の発生を抑え防錆力を与え
ると共に、被膜のバインダ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、Zn’として20〜1009/l、硫酸亜鉛
(ZnSo4.7 H2O)として88〜440?/l
z望ましくはZn” 30〜90 f/Lである。
(ZnSo4.7 H2O)として88〜440?/l
z望ましくはZn” 30〜90 f/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
ると金属亜鉛の析出が多くな9着色し難い。
ると金属亜鉛の析出が多くな9着色し難い。
次に、着色化金属イオ/Me について述、ル。
本発明は可成)の金属イオンしてよって黒色系統の被膜
が得られるが、その内、Ni” 、 Co2゜Fe”
、 Fe”、 Cr3+、 Sn”、 Cu” が
黒色を得るのに適している。濃度はMe として1.
0〜50 t/lで、Zn2とのバランスがMe ”
/ Z n”+比で0.1〜1.0である。望ましい比
は0.2〜0.5で、2n2が多い方が良質の黒色被膜
を得やすい。即ち、Me/Zn’が低すぎると黒色化が
不充分であり、高すぎると/ぞウダルリングが発生する
。
が得られるが、その内、Ni” 、 Co2゜Fe”
、 Fe”、 Cr3+、 Sn”、 Cu” が
黒色を得るのに適している。濃度はMe として1.
0〜50 t/lで、Zn2とのバランスがMe ”
/ Z n”+比で0.1〜1.0である。望ましい比
は0.2〜0.5で、2n2が多い方が良質の黒色被膜
を得やすい。即ち、Me/Zn’が低すぎると黒色化が
不充分であり、高すぎると/ぞウダルリングが発生する
。
Zn” 、 Me の供給としては硫酸塩、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NO”3. NO2−、Ct04−、 Ct03
”−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〜soy/lが適当である。
1 y/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、502/を超では全ての金属を酸化するよ
うになり、着色が難しく、又、パウダリングが生じ易く
なる。
しない。又、502/を超では全ての金属を酸化するよ
うになり、着色が難しく、又、パウダリングが生じ易く
なる。
黒色を得るのに好ましい濃度は5〜30 y/lである
。
。
OXは陰柩部で消耗するため補給する。
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。
析出が生じ易い1〜4とする。
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、Zn”。
Me”、OX以外に光沢剤を加えた酸性水溶液を用いる
ことによシ、品質特に光沢、ノぐラダリング、ガードコ
ートとの密着性等が向上する。
ことによシ、品質特に光沢、ノぐラダリング、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2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2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・つて異り、10〜4000
0ppm の範囲で適宜加える。
0ppm の範囲で適宜加える。
以下、電解榮件について述べる。
本発明は従来の方法に比べ着色化領域の広い条件を2定
できる噛めて優れた方法である。電流密度は10〜10
0 /dm″とする。10A/drr?未満では着色化
が鼎しい。又100A/d靜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20〜2
00クーロン/d−とする。
できる噛めて優れた方法である。電流密度は10〜10
0 /dm″とする。10A/drr?未満では着色化
が鼎しい。又100A/d靜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20〜2
00クーロン/d−とする。
20ク一ロン/dffII未満は着色が困難で、むらの
ある外観になり易い。又、200クーロン/dff11
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。
ある外観になり易い。又、200クーロン/dff11
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。
彼処理置は冷延鋼板、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た。
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た。
本発明の程合、必要によシ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、pH緩衝剤としてのホウ酸塩やリン02塩、フ
タル酸塩、害着加工注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、沈澱防止のだめ
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、pH緩衝剤としてのホウ酸塩やリン02塩、フ
タル酸塩、害着加工注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、沈澱防止のだめ
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、スプレー、エアーナイフ絞り、
浸漬ぬシ、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、虱、赤外線、燃7暁炉、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、スプレー、エアーナイフ絞り、
浸漬ぬシ、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、虱、赤外線、燃7暁炉、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’) 、Zn” 、 Me は硫酸
塩から建浴し、OX−はナトリウム塩を用いた。
塩から建浴し、OX−はナトリウム塩を用いた。
電流密度はDk と示し、単位はA/d−である。
通電量はQと示し、単位はクーロン/d−である。
着色亜鉛複合メッキの付着量はCWで示し、重量法で測
定し、2/フdで示した。
定し、2/フ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。
連では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、次のようなガードコ
ートを行った。
ートを行った。
ガードコートの内、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、Crとして20■/d付着させ
たもの、ポリマー被膜は市販の水系のオレフィンアクリ
ル系とシリカゾルのクリヤー塗膜を用いた。腹部は約1
μを狙い値としてロールコート塗装し、熱風で板温10
0℃を狙って焼付けた。
なる複合クロメートで、Crとして20■/d付着させ
たもの、ポリマー被膜は市販の水系のオレフィンアクリ
ル系とシリカゾルのクリヤー塗膜を用いた。腹部は約1
μを狙い値としてロールコート塗装し、熱風で板温10
0℃を狙って焼付けた。
品質の内、密着性は180度の曲げ加工後テーピング剥
離し、目視で、 O(剥離なし) Δ(点状にテープ付着) ×(完全ハクリ) で評価した。
離し、目視で、 O(剥離なし) Δ(点状にテープ付着) ×(完全ハクリ) で評価した。
又、耐食性はJISZ 2371規格の塩水噴霧試験の
連続法で試験し、面積比で5%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%錆発生するまでの時間で
示した。
実施例1゜
冷延鋼板は公知の方法で硫酸浴から電気亜鉛メッキを行
った後水洗し、ただちに第1表に示す着色処理を行った
のちガードコートを塗装し、焼付けた。電解処理は試料
を陰極、鉛板を陽極として通電した。
った後水洗し、ただちに第1表に示す着色処理を行った
のちガードコートを塗装し、焼付けた。電解処理は試料
を陰極、鉛板を陽極として通電した。
着色処理後水洗し、熱風乾燥後り値を色差計で測定した
。
。
1厘1〜5はOXとして硝酸ナトリウムを用いてZn”
+とNi2+の比を変化させたときのデータで、Ni”
/ Zn2= 0.2〜1.0の範囲で低いL値の外
観が得られている。 〜 56〜9はZn2とFe2 の浴を用いて電流密度を
10〜100 A/dm’に変化させた例で、10A/
d−ではややL値が高くなる傾向にあシ、100A/
d−では点状の剥離が発生し始める。A10はpHを1
.2 K した例であシ、低いpI(でも低し値が得ら
れた。AllはOXを含まない例を示したもので、L値
が高いものしか得られない。
+とNi2+の比を変化させたときのデータで、Ni”
/ Zn2= 0.2〜1.0の範囲で低いL値の外
観が得られている。 〜 56〜9はZn2とFe2 の浴を用いて電流密度を
10〜100 A/dm’に変化させた例で、10A/
d−ではややL値が高くなる傾向にあシ、100A/
d−では点状の剥離が発生し始める。A10はpHを1
.2 K した例であシ、低いpI(でも低し値が得ら
れた。AllはOXを含まない例を示したもので、L値
が高いものしか得られない。
A12.13はMe として複合浴を用いた例で、
低いL値が得られている。
低いL値が得られている。
A 14〜18はZn”iiとFe/Zn2+比を変化
させたデータである。Zn”が低すぎると白っぽくなる
。スルが3に近くにるとL値が高くなる。
させたデータである。Zn”が低すぎると白っぽくなる
。スルが3に近くにるとL値が高くなる。
A19はMe”+とじてFe”+およびFe3+の複合
添加浴でFe3の影響は少い。
添加浴でFe3の影響は少い。
420〜22はOXとしてN0Z−、C604−。
C101+、Fe”+ を用いた例で、酸化作用の弱い
No2−、 ClO2”−はClO4,NO3−に比べ
SとややL値が高い傾向にある。
No2−、 ClO2”−はClO4,NO3−に比べ
SとややL値が高い傾向にある。
A23〜24はΔ■en+としてNi2+、 Co”
tJ)複合添加で且つpHを変化させた場合の例である
。pH=1付近ではL値が高くなシ、エツチングが生じ
、むらが出ている。
tJ)複合添加で且つpHを変化させた場合の例である
。pH=1付近ではL値が高くなシ、エツチングが生じ
、むらが出ている。
/i 25〜30はOXとしてNO3の濃度を変化させ
た例で、NO3はso、1o0r/z の浴ではL値が
高く、限界値でちる。NO3−が5,10゜2 o y
/l では充分なL値が得られている。
た例で、NO3はso、1o0r/z の浴ではL値が
高く、限界値でちる。NO3−が5,10゜2 o y
/l では充分なL値が得られている。
A31〜33はクーロン量を変化させた例で、25クー
ロンではややL値が高く、200クーロンではバッグリ
ングが生じている。
ロンではややL値が高く、200クーロンではバッグリ
ングが生じている。
実施例2
硫酸亜鉛400 ?/l(Zn292 )、’jdi酸
ニッケル100 ?/L (Ni”20 )、N i
2”/ l n 2+比帆22、NaNO320r/
LXpH= 1.5、浴温50℃の水溶液中で鉛板を対
極として第2表に示す各9鋼板およびメッキ鋼板を陰極
として電解処理(50A/drr/、 50クーロン/
dm’ ) したのち実施例1と同様のガーPコート
を行った。
ニッケル100 ?/L (Ni”20 )、N i
2”/ l n 2+比帆22、NaNO320r/
LXpH= 1.5、浴温50℃の水溶液中で鉛板を対
極として第2表に示す各9鋼板およびメッキ鋼板を陰極
として電解処理(50A/drr/、 50クーロン/
dm’ ) したのち実施例1と同様のガーPコート
を行った。
第2表
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8000ppm 加えたA液、ポリアクリ
ルアミドを20 pH)m加えたBO,を用いて実施例
2と同様の処理を12夕に N I Z rr %
%メッキ鋼板に行った。
ン高分子を8000ppm 加えたA液、ポリアクリ
ルアミドを20 pH)m加えたBO,を用いて実施例
2と同様の処理を12夕に N I Z rr %
%メッキ鋼板に行った。
L値がA=11.B=12で半光沢の加工性(て優れた
黒色鋼板を得た。
黒色鋼板を得た。
(発明の効果)
本発明による着色亜鉛接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@板として従来の塗装銅版分野に使用でき、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@板として従来の塗装銅版分野に使用でき、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
の処理が可能であ夛、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
の処理が可能であ夛、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、第2図(a)、 (b)、 (c)は本
発明の着色亜鉛複合メッキ鋼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 六1図 7I′2図
した図であり、第2図(a)、 (b)、 (c)は本
発明の着色亜鉛複合メッキ鋼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 六1図 7I′2図
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また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亜鉛と着色酸化物を主成分と
する着色複合メッキ被膜を0.1〜5g/m^3有し、
且つ該被膜上に3μ以下のガードコートを有することを
特徴とする着色亜鉛複合メッキ鋼板。 - (2)酸性水溶液が、Me^n^+、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のいずれかである水溶液である特許請求の範囲第
1項記載の着色亜鉛複合メッキ鋼板。 - (3)Zn^2^+が20〜100g/l、Me^n^
+が10〜50g/lで且つMe^n^+/Zn^2^
+の比が0.1〜1.0であり、OXが1〜50g/l
を主成分とするpH=1〜4の酸性水溶液中で鋼板また
はメッキ鋼板を陰極として電流密度10〜100A/d
m^2で20〜200クーロン/dm^2電解処理し、
水洗したのち、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亜鉛複合メッキ鋼板の製造方
法。 - (4)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3項記載の方法。 - (5)酸性水溶液中に光沢剤を添加する特許請求の範囲
第3項記載の方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19261386A JPS6350499A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 着色亜鉛複合メッキ鋼板の製造方法 |
| US07/084,727 US4861441A (en) | 1986-08-18 | 1987-08-13 | Method of making a black surface treated steel sheet |
| DE8787111905T DE3784416T2 (de) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | Oberflaechenbehandeltes schwarzes stahlblech und verfahren zur herstellung desselben. |
| EP87111905A EP0259657B1 (en) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | Black surface treated steel sheet and method for its production |
| ES87111905T ES2053484T3 (es) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | Chapa de acero tratada con superficie negra y metodo para su produccion. |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP19261386A JPS6350499A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 着色亜鉛複合メッキ鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350499A true JPS6350499A (ja) | 1988-03-03 |
| JPH0340116B2 JPH0340116B2 (ja) | 1991-06-17 |
Family
ID=16294170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19261386A Granted JPS6350499A (ja) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | 着色亜鉛複合メッキ鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350499A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247293A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Nippon Steel Corp | スポット溶接電極チップの耐久性に優れためっき鋼板の製造方法 |
| DE4019964A1 (de) * | 1989-06-22 | 1991-01-03 | Nippon Steel Corp | Verfahren zum herstellen von stahlblechen mit schwarzgefaerbter oberflaeche |
| JPH09137290A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 黒色亜鉛系電気めっき鋼板 |
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
- 1986-08-18 JP JP19261386A patent/JPS6350499A/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 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247293A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Nippon Steel Corp | スポット溶接電極チップの耐久性に優れためっき鋼板の製造方法 |
| DE4019964A1 (de) * | 1989-06-22 | 1991-01-03 | Nippon Steel Corp | Verfahren zum herstellen von stahlblechen mit schwarzgefaerbter oberflaeche |
| US5032236A (en) * | 1989-06-22 | 1991-07-16 | Nippon Steel Corporation | Process for producing a surface-blackened steel sheet |
| JPH09137290A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 黒色亜鉛系電気めっき鋼板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0340116B2 (ja) | 1991-06-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |