JP2002332574A - クロメートを含有しない処理皮膜を有する耐食性に優れためっき鋼材 - Google Patents
クロメートを含有しない処理皮膜を有する耐食性に優れためっき鋼材Info
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- JP2002332574A JP2002332574A JP2001142333A JP2001142333A JP2002332574A JP 2002332574 A JP2002332574 A JP 2002332574A JP 2001142333 A JP2001142333 A JP 2001142333A JP 2001142333 A JP2001142333 A JP 2001142333A JP 2002332574 A JP2002332574 A JP 2002332574A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 クロメートを含有しない処理皮膜を有する耐
食性に優れためっき鋼材を提供する。 【解決手段】 炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイ
オン（ＶＯ2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液で
あって、その固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜
３０％、バナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：
２０〜５０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimer
captosuccinic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニ
ウム：０．０１〜１％を含有する処理液により得られる
耐食性被覆層を少なくとも片面に皮膜付着量として200
〜1200ｍｇ／ｍ2有するめっき鋼材とする。好ましく
は、耐食被覆層中に、ジルコニウム化合物をジルコニウ
ムとして１０〜３０％、バナジル化合物をバナジウムと
して５〜２０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dim
ercaptosuccinic acid）：０．０１〜１％、含有する。
食性に優れためっき鋼材を提供する。 【解決手段】 炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイ
オン（ＶＯ2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液で
あって、その固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜
３０％、バナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：
２０〜５０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimer
captosuccinic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニ
ウム：０．０１〜１％を含有する処理液により得られる
耐食性被覆層を少なくとも片面に皮膜付着量として200
〜1200ｍｇ／ｍ2有するめっき鋼材とする。好ましく
は、耐食被覆層中に、ジルコニウム化合物をジルコニウ
ムとして１０〜３０％、バナジル化合物をバナジウムと
して５〜２０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dim
ercaptosuccinic acid）：０．０１〜１％、含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、未塗装もしくは塗
装して使用する屋根材、壁材等の建材や自動車、機械、
家電製品等の耐食性を要求される亜鉛及び亜鉛系合金め
っき鋼材に関する。
装して使用する屋根材、壁材等の建材や自動車、機械、
家電製品等の耐食性を要求される亜鉛及び亜鉛系合金め
っき鋼材に関する。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛めっき鋼材、亜鉛系合金めっき鋼材
は鉄に対する犠牲防蝕作用を有することから、建材、自
動車、家電製品等に広く用いられているが、海水等の塩
分を含む環境や高温多湿環境下においてはめっき表層に
白錆が発生し外観や表面の導電性といった表面特性を著
しく損なう問題を有している。この白錆発生を防ぐ手段
として、従来よりクロメート処理と称する化成処理が用
いられてきた。このクロメート処理としては、電解型ク
ロメート、塗布型クロメート、反応型クロメート等が挙
げられる。
は鉄に対する犠牲防蝕作用を有することから、建材、自
動車、家電製品等に広く用いられているが、海水等の塩
分を含む環境や高温多湿環境下においてはめっき表層に
白錆が発生し外観や表面の導電性といった表面特性を著
しく損なう問題を有している。この白錆発生を防ぐ手段
として、従来よりクロメート処理と称する化成処理が用
いられてきた。このクロメート処理としては、電解型ク
ロメート、塗布型クロメート、反応型クロメート等が挙
げられる。
【０００３】これらの処理によって得られるクロメート
皮膜の内、電解処理等によって形成されたクロメート皮
膜は３価クロムが主体であり６価クロムの溶出性は少な
いものの防食性は十分とは言えず、特に加工時などの皮
膜損傷が大きい場合、その耐食性は低下する。一方、塗
布型クロメート処理等により形成された６価のクロムを
多く含有する皮膜の耐食性は高く、特に加工部耐食性に
優れているが、クロメート皮膜からの６価クロムの溶出
が大きいという問題を有している。有機重合体を被覆す
れば６価クロムの溶出はかなり抑制されるものの十分で
はない。また、特開平５−２３０６６６号公報に開示さ
れているような一般に樹脂クロメートと呼ばれる方法で
は６価クロムの溶出抑制に改善は見られるものの、微量
の溶出は避けられない。
皮膜の内、電解処理等によって形成されたクロメート皮
膜は３価クロムが主体であり６価クロムの溶出性は少な
いものの防食性は十分とは言えず、特に加工時などの皮
膜損傷が大きい場合、その耐食性は低下する。一方、塗
布型クロメート処理等により形成された６価のクロムを
多く含有する皮膜の耐食性は高く、特に加工部耐食性に
優れているが、クロメート皮膜からの６価クロムの溶出
が大きいという問題を有している。有機重合体を被覆す
れば６価クロムの溶出はかなり抑制されるものの十分で
はない。また、特開平５−２３０６６６号公報に開示さ
れているような一般に樹脂クロメートと呼ばれる方法で
は６価クロムの溶出抑制に改善は見られるものの、微量
の溶出は避けられない。
【０００４】このため、耐食性に優れる６価クロムを含
有するクロメート処理は処理工程での廃液処理や作業者
への安全性について問題があるだけではなく、６価クロ
ムの溶出による環境への影響が問題とされている。
有するクロメート処理は処理工程での廃液処理や作業者
への安全性について問題があるだけではなく、６価クロ
ムの溶出による環境への影響が問題とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来より白錆発生防止
を目的に亜鉛めっきや亜鉛系合金めっきについて行って
きたクロメート処理については、６価クロムによる安全
性及び環境への影響が課題となっている。
を目的に亜鉛めっきや亜鉛系合金めっきについて行って
きたクロメート処理については、６価クロムによる安全
性及び環境への影響が課題となっている。
【０００６】こうした問題を回避するためクロメート処
理に代替する耐食性被覆技術が検討されている。代表的
技術として、有機系樹脂で金属表面を被覆し、被覆皮膜
の金属表面への吸着力の強化により耐食性を改善しよう
とする手法と、有機インヒビターを含む樹脂皮膜による
耐食性改善の手法などが検討されている。前者の例とし
て、キレート形成基としてチオール基、チオケトン基な
ど含硫黄基を含んだ高分子キレート化剤が提案されてい
る（例えば、特開平11-5061号公報、特開平11-158647号
公報）が、基本的に皮膜の破れを伴うキズ部に対する耐
食性発現が乏しく、クロメート処理のキズ部耐食性能に
は及ばない。また、後者の例として、従来より知られて
いる水溶液中で耐食性を発現するような有機インヒビタ
ーを樹脂皮膜中へ分散させた処理が提案されているが、
基本的に有機インヒビター自体の耐食性能が不十分であ
るためにクロメート処理に比較して、同等の耐食性能を
発現するには至っていない（例えば、特開平8-25553号
公報）。また、モリブデン酸、タングステン酸による金
属表面の不動態化による防錆も検討されているがキズ部
の耐食性に課題が残る。
理に代替する耐食性被覆技術が検討されている。代表的
技術として、有機系樹脂で金属表面を被覆し、被覆皮膜
の金属表面への吸着力の強化により耐食性を改善しよう
とする手法と、有機インヒビターを含む樹脂皮膜による
耐食性改善の手法などが検討されている。前者の例とし
て、キレート形成基としてチオール基、チオケトン基な
ど含硫黄基を含んだ高分子キレート化剤が提案されてい
る（例えば、特開平11-5061号公報、特開平11-158647号
公報）が、基本的に皮膜の破れを伴うキズ部に対する耐
食性発現が乏しく、クロメート処理のキズ部耐食性能に
は及ばない。また、後者の例として、従来より知られて
いる水溶液中で耐食性を発現するような有機インヒビタ
ーを樹脂皮膜中へ分散させた処理が提案されているが、
基本的に有機インヒビター自体の耐食性能が不十分であ
るためにクロメート処理に比較して、同等の耐食性能を
発現するには至っていない（例えば、特開平8-25553号
公報）。また、モリブデン酸、タングステン酸による金
属表面の不動態化による防錆も検討されているがキズ部
の耐食性に課題が残る。
【０００７】また、いずれの代替処理においても下地と
なるめっきの種類によりその効果には大きくバラツキが
あり、めっきの種類に応じた処理内容の開発が必要とさ
れている。
なるめっきの種類によりその効果には大きくバラツキが
あり、めっきの種類に応じた処理内容の開発が必要とさ
れている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を克服するため
に鋭意検討を重ねた結果、めっき鋼材に対し良好な防錆
能を有する防錆処理皮膜の条件を見出した。具体的に
は、炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイオン（ＶＯ
2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液であって、そ
の固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜３０％、バ
ナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：２０〜５０
％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimercaptosucci
nic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニウム：０．
０１〜１％を含有することにより金属材料の耐食性を著
しく改善し得ることを見出した。
に鋭意検討を重ねた結果、めっき鋼材に対し良好な防錆
能を有する防錆処理皮膜の条件を見出した。具体的に
は、炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイオン（ＶＯ
2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液であって、そ
の固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜３０％、バ
ナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：２０〜５０
％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimercaptosucci
nic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニウム：０．
０１〜１％を含有することにより金属材料の耐食性を著
しく改善し得ることを見出した。
【０００９】本発明の要旨とするところは、次のとおり
である。 （１）炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイオン（Ｖ
Ｏ2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液であって、
その固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜３０％、
バナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：２０〜５
０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimercaptosuc
cinic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニウム：
０．０１〜１％を含有する処理液により得られる耐食性
被覆層を少なくとも片面に皮膜付着量として200〜1200
ｍｇ／ｍ2有することを特徴とする耐食性に優れためっ
き鋼材。
である。 （１）炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイオン（Ｖ
Ｏ2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液であって、
その固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜３０％、
バナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：２０〜５
０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimercaptosuc
cinic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニウム：
０．０１〜１％を含有する処理液により得られる耐食性
被覆層を少なくとも片面に皮膜付着量として200〜1200
ｍｇ／ｍ2有することを特徴とする耐食性に優れためっ
き鋼材。
【００１０】（２）（１）に記載されためっき鋼材にお
いて、耐食被覆層中に、ジルコニウム化合物をジルコニ
ウムとして１０〜３０％、バナジル化合物をバナジウム
として５〜２０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-d
imercaptosuccinic acid）：０．０１〜１％、含有する
ことを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （３）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛めっきであることを特徴とする耐食性
に優れためっき鋼材。 （４）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−ニッケル系合金めっきであることを
特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （５）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−鉄系合金めっきであることを特徴と
する耐食性に優れためっき鋼材。 （６）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−アルミ系合金めっきであることを特
徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （７）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−アルミ−マグネシウム系合金めっき
であることを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （８）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−アルミ−マグネシウム−シリコン系
合金めっきであることを特徴とする耐食性に優れためっ
き鋼材。 （９）（８）に記載されためっき鋼材においてＡｌ：０
５〜１５質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０
１〜１質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純物からな
る溶融めっき層を有することを特徴とする耐食性に優れ
た溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき鋼材。
いて、耐食被覆層中に、ジルコニウム化合物をジルコニ
ウムとして１０〜３０％、バナジル化合物をバナジウム
として５〜２０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-d
imercaptosuccinic acid）：０．０１〜１％、含有する
ことを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （３）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛めっきであることを特徴とする耐食性
に優れためっき鋼材。 （４）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−ニッケル系合金めっきであることを
特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （５）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−鉄系合金めっきであることを特徴と
する耐食性に優れためっき鋼材。 （６）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−アルミ系合金めっきであることを特
徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （７）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−アルミ−マグネシウム系合金めっき
であることを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 （８）（１）又は（２）に記載されためっき鋼材におい
てめっき層が亜鉛−アルミ−マグネシウム−シリコン系
合金めっきであることを特徴とする耐食性に優れためっ
き鋼材。 （９）（８）に記載されためっき鋼材においてＡｌ：０
５〜１５質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓｉ：０．０
１〜１質量％、残部がＺｎおよび不可避的不純物からな
る溶融めっき層を有することを特徴とする耐食性に優れ
た溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき鋼材。
【００１１】ここで、炭酸ジルコニウム錯イオンは、
［Ｚｒ（CO3）2(OH)2］2-、若しくは［Zr(CO3)3(OH)］
3-で、これらのアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウ
ム塩などから供給される。バナジルイオン（ＶＯ2+）
は、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸などの無機酸、若しくは
蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸等の有機酸アニ
オンとの塩によって供給されるオキソバナジウムカチオ
ンである。
［Ｚｒ（CO3）2(OH)2］2-、若しくは［Zr(CO3)3(OH)］
3-で、これらのアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウ
ム塩などから供給される。バナジルイオン（ＶＯ2+）
は、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸などの無機酸、若しくは
蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、蓚酸等の有機酸アニ
オンとの塩によって供給されるオキソバナジウムカチオ
ンである。
【００１２】オキシカルボン酸としては、例えば、グリ
コール酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン
酸、乳酸、デヒドロ酢酸、デヒドロ安息香酸、デヒドロ
アスコルビン酸、没食子酸、タンニン酸、若しくはこれ
らのアンモニウム塩が挙げられる。処理剤水溶液中にお
いて、これらのオキシカルボン酸はバナジルイオンと安
定なキレート錯体を形成している。バナジルイオンの供
給源として、グリコール酸バナジル、酒石酸バナジル、
デヒドロアスコルビン酸バナジルのように、既にオキシ
カルボン酸とバナジルイオンとキレートした化合物を用
いることができるが、この場合は、オキシカルボン酸を
改めて添加する必要はない。
コール酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン
酸、乳酸、デヒドロ酢酸、デヒドロ安息香酸、デヒドロ
アスコルビン酸、没食子酸、タンニン酸、若しくはこれ
らのアンモニウム塩が挙げられる。処理剤水溶液中にお
いて、これらのオキシカルボン酸はバナジルイオンと安
定なキレート錯体を形成している。バナジルイオンの供
給源として、グリコール酸バナジル、酒石酸バナジル、
デヒドロアスコルビン酸バナジルのように、既にオキシ
カルボン酸とバナジルイオンとキレートした化合物を用
いることができるが、この場合は、オキシカルボン酸を
改めて添加する必要はない。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のポイントは、炭酸ジルコ
ニウム錯イオン：［Ｚｒ（CO3）2(OH)2］2-、若しくは
［Zr(CO3)3(OH)］3-と、バナジルイオン：Ｖ０2+とカル
ボン酸を含有する処理液を鋼材表面に塗布、加熱によっ
て水分を除去し乾燥させることで、優れたバリヤー性を
有する緻密な３次元構造の皮膜を形成することにある。
加えて処理液中のジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dim
ercaptosuccinic acid）はめっき表面金属に吸着し、バ
リア性被覆層を形成し優れた耐食性を発揮する。また、
カルボン酸は、処理剤中で前記バナジルイオンを錯体形
成により安定化する作用がある。
ニウム錯イオン：［Ｚｒ（CO3）2(OH)2］2-、若しくは
［Zr(CO3)3(OH)］3-と、バナジルイオン：Ｖ０2+とカル
ボン酸を含有する処理液を鋼材表面に塗布、加熱によっ
て水分を除去し乾燥させることで、優れたバリヤー性を
有する緻密な３次元構造の皮膜を形成することにある。
加えて処理液中のジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dim
ercaptosuccinic acid）はめっき表面金属に吸着し、バ
リア性被覆層を形成し優れた耐食性を発揮する。また、
カルボン酸は、処理剤中で前記バナジルイオンを錯体形
成により安定化する作用がある。
【００１４】ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimerca
ptosuccinic acid）はめっき表面金属に吸着し、バリア
性被覆層を形成して優れた耐食性を発揮する有機インヒ
ビターとしての機能を有している。本発明における有機
インヒビターの選定においては、バリア性を発揮するか
どうかが防錆の要であり、バリア性を発揮するために有
機化合物に求められる条件は、（１）金属表面に対する
吸着能が高いこと、（２）吸着した有機化合物は他の腐
食因子（塩素イオンなど）の浸入を防ぐに足る充分緻密
な構造体を金属表面に形成する能力を持つ、の二つの要
件を満足することである。ここで注意すべきは、金属原
子、或いは金属イオンに対してキレート構造を作る化合
物が必ずしもインヒビター機能を有しないことである。
キレートを作る能力が高すぎると、腐食環境において環
境中に溶出した金属イオンをキレート化して、溶出金属
イオンの濃度を低下させ、さらなる金属の溶出を起こし
腐食反応を促進する可能性があるからである。
ptosuccinic acid）はめっき表面金属に吸着し、バリア
性被覆層を形成して優れた耐食性を発揮する有機インヒ
ビターとしての機能を有している。本発明における有機
インヒビターの選定においては、バリア性を発揮するか
どうかが防錆の要であり、バリア性を発揮するために有
機化合物に求められる条件は、（１）金属表面に対する
吸着能が高いこと、（２）吸着した有機化合物は他の腐
食因子（塩素イオンなど）の浸入を防ぐに足る充分緻密
な構造体を金属表面に形成する能力を持つ、の二つの要
件を満足することである。ここで注意すべきは、金属原
子、或いは金属イオンに対してキレート構造を作る化合
物が必ずしもインヒビター機能を有しないことである。
キレートを作る能力が高すぎると、腐食環境において環
境中に溶出した金属イオンをキレート化して、溶出金属
イオンの濃度を低下させ、さらなる金属の溶出を起こし
腐食反応を促進する可能性があるからである。
【００１５】上述の説明から明らかなように、本発明に
おいて特定するところの防錆能を有する有機化合物は、
種々の溶液環境中において、その溶液に接触した金属表
面の腐食反応を抑制する用途に用いることが可能であ
る。本発明者らが鋭意検討し、官能基など金属元素に対
して吸着能を有する部位の数や吸着部位の構造、等を踏
まえ検討、見出した処理液との組み合わせによる耐食性
能の評価を実施した結果、ジメルカプトこはく酸（meso
-2,3-dimercaptosuccinic acid）及び燐酸アンモニウム
を適用することで優れた耐食性が確認された。
おいて特定するところの防錆能を有する有機化合物は、
種々の溶液環境中において、その溶液に接触した金属表
面の腐食反応を抑制する用途に用いることが可能であ
る。本発明者らが鋭意検討し、官能基など金属元素に対
して吸着能を有する部位の数や吸着部位の構造、等を踏
まえ検討、見出した処理液との組み合わせによる耐食性
能の評価を実施した結果、ジメルカプトこはく酸（meso
-2,3-dimercaptosuccinic acid）及び燐酸アンモニウム
を適用することで優れた耐食性が確認された。
【００１６】尚、本発明においてめっき鋼材の材質は特
に限定されない。鋼材材質としては、Ａｌキルド鋼、低
Ｃ鋼、高張力鋼、Ｃｒ含有鋼等が適用できる。又、本発
明は特にめっき種を限定することなく良好な性能を得る
ことができる。例えば溶融亜鉛めっき、溶融亜鉛−鉄合
金めっき、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金
めっき、溶融アルミニウム−シリコン合金めっき、溶融
亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金めっ
き、溶融鉛−スズ合金めっきなどの溶融めっきや、電気
亜鉛めっき、電気亜鉛−ニッケル合金めっき、電気亜鉛
−鉄合金めっき、電気亜鉛−クロム合金めっきなどの電
気めっきなどが挙げられる。尚、溶融めっきの製造方法
としては フラックス法、ゼンジミア法やＮｉ等のプレ
めっきを施して濡れ性を確保する方法等があるが、いず
れでも構わない。
に限定されない。鋼材材質としては、Ａｌキルド鋼、低
Ｃ鋼、高張力鋼、Ｃｒ含有鋼等が適用できる。又、本発
明は特にめっき種を限定することなく良好な性能を得る
ことができる。例えば溶融亜鉛めっき、溶融亜鉛−鉄合
金めっき、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金
めっき、溶融アルミニウム−シリコン合金めっき、溶融
亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコン合金めっ
き、溶融鉛−スズ合金めっきなどの溶融めっきや、電気
亜鉛めっき、電気亜鉛−ニッケル合金めっき、電気亜鉛
−鉄合金めっき、電気亜鉛−クロム合金めっきなどの電
気めっきなどが挙げられる。尚、溶融めっきの製造方法
としては フラックス法、ゼンジミア法やＮｉ等のプレ
めっきを施して濡れ性を確保する方法等があるが、いず
れでも構わない。
【００１７】また、めっき後の外観を変化させる目的
で、水スプレー、気水スプレーを噴霧したり、リン酸ソ
ーダ水溶液やＺｎ粉末、さらにはリン酸Ｚｎ粉末、リン
酸水素Ｍｇ粉末もしくはそれらの水溶液を噴霧しても良
い。まためっき後、防錆処理皮膜処理を施す前にめっき
の変色防止等のため硫酸Coや硫酸Ni溶液等による表面調
整を施しても良い。
で、水スプレー、気水スプレーを噴霧したり、リン酸ソ
ーダ水溶液やＺｎ粉末、さらにはリン酸Ｚｎ粉末、リン
酸水素Ｍｇ粉末もしくはそれらの水溶液を噴霧しても良
い。まためっき後、防錆処理皮膜処理を施す前にめっき
の変色防止等のため硫酸Coや硫酸Ni溶液等による表面調
整を施しても良い。
【００１８】防錆処理皮膜の付着量は乾燥総皮膜重量と
して200〜1200mg/m2とする。200mg/m2未満においては十
分な耐食性能を得ることができない。また付着量が1200
mg/m 2を超えてもそれ以上の耐食性の向上は期待でき
ず、むしろ皮膜密着性の低下や加工部の皮膜ダメージの
増加等による耐食性能の劣化が懸念されることから、皮
膜付着量は1200mg/m2以下が望ましい。
して200〜1200mg/m2とする。200mg/m2未満においては十
分な耐食性能を得ることができない。また付着量が1200
mg/m 2を超えてもそれ以上の耐食性の向上は期待でき
ず、むしろ皮膜密着性の低下や加工部の皮膜ダメージの
増加等による耐食性能の劣化が懸念されることから、皮
膜付着量は1200mg/m2以下が望ましい。
【００１９】本発明での防錆皮膜の被覆方法については
特に限定するものでは無く、スプレー法、浸漬法、コー
ターロール法、リンガーロール法、エア−ナイフ法等い
ずれの方法によっても可能である。
特に限定するものでは無く、スプレー法、浸漬法、コー
ターロール法、リンガーロール法、エア−ナイフ法等い
ずれの方法によっても可能である。
【００２０】また、上記方法によって被覆した後に加熱
乾燥が必要であるが、加熱乾燥方法については特に規定
するものではなく、熱風、直火、誘導加熱等、いずれの
方法においても可能である。乾燥時の到達板温について
は処理設備、処理条件に因るが、50℃〜200℃の間の皮
膜の乾燥が可能な任意の温度とする。
乾燥が必要であるが、加熱乾燥方法については特に規定
するものではなく、熱風、直火、誘導加熱等、いずれの
方法においても可能である。乾燥時の到達板温について
は処理設備、処理条件に因るが、50℃〜200℃の間の皮
膜の乾燥が可能な任意の温度とする。
【００２１】尚、本発明においては防錆剤以外に処理液
に潤滑剤として二硫化モリブデン、グラファイト、二硫
化タングステン、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化セリ
ウム、メラミンシアヌレート、フッ素樹脂系ワックス、
ポリオレフィン系ワックス等の添加が可能である。ま
た、本来の性能を損なわない範囲内で消泡剤やレベリン
グ剤を処理液に添加してもさしつかえない。
に潤滑剤として二硫化モリブデン、グラファイト、二硫
化タングステン、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化セリ
ウム、メラミンシアヌレート、フッ素樹脂系ワックス、
ポリオレフィン系ワックス等の添加が可能である。ま
た、本来の性能を損なわない範囲内で消泡剤やレベリン
グ剤を処理液に添加してもさしつかえない。
【００２２】
【実施例】次に本発明を実施例を用いて具体的に説明す
るが、本発明は以下の具体例に限定されるものではな
い。
るが、本発明は以下の具体例に限定されるものではな
い。
【００２３】使用した処理液組成条件を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】使用しためっき鋼板及び鋼板処理条件は次
のとおりであった。 使用しためっき鋼板 水準１〜１７：電気亜鉛めっき（めっき付着量：20g/
m2） 水準１８〜３４：溶融亜鉛めっき（めっき付着量：90g/
m2） 水準３５〜５１：電気亜鉛−ニッケル合金めっき （めっき付着量：２０ｇ／ m2、Ｎｉ％：11％） 水準５２〜６８：溶融亜鉛−鉄合金めっき （めっき付着量：4０ｇ／ m2、鉄％：１１％） 水準６９〜８５：溶融亜鉛−Ａｌ合金めっき （めっき付着量：９０ｇ／ m2、Ａｌ％：5％） 水準８６〜１０２：溶融Zn-Al-Mg-Si合金めっき （めっき付着量：90g/m2、Ａｌ：11％、Ｍｇ：3％、Ｓ
ｉ：0.2％） 鋼板処理条件 ・水準１〜１４、１８〜３１、３５〜４８、５２〜６
５、６９〜８２、８６〜９９：表１に示す条件に調整し
た本発明の処理液をバーコーターにて塗布、到達板温80
℃で乾燥した。付着量の調整は処理液の濃度調整（水希
釈）とバーコーターの番手によって実施した。（付着量
(mg/m2)の条件は表２、４、６に示す） ・水準１６、１７、３３、３４、５０、５１、６７、６
８、８４，８５、１０１、１０２：部分還元クロム酸
（クロム還元率40%）とコロイダルシリカの混合物（CrO
3:SiO2=1:3）を水希釈してバーコーターにて供試板に塗
布し、板温60℃で乾燥した。Cr付着量は各々 水準１
６、３３、５０、６７、８４、１０１：Cr：20mg/m 2、
水準１７、３４、５１、６８、８５、１０２：Cr：40mg
/m 2 、とした。
のとおりであった。 使用しためっき鋼板 水準１〜１７：電気亜鉛めっき（めっき付着量：20g/
m2） 水準１８〜３４：溶融亜鉛めっき（めっき付着量：90g/
m2） 水準３５〜５１：電気亜鉛−ニッケル合金めっき （めっき付着量：２０ｇ／ m2、Ｎｉ％：11％） 水準５２〜６８：溶融亜鉛−鉄合金めっき （めっき付着量：4０ｇ／ m2、鉄％：１１％） 水準６９〜８５：溶融亜鉛−Ａｌ合金めっき （めっき付着量：９０ｇ／ m2、Ａｌ％：5％） 水準８６〜１０２：溶融Zn-Al-Mg-Si合金めっき （めっき付着量：90g/m2、Ａｌ：11％、Ｍｇ：3％、Ｓ
ｉ：0.2％） 鋼板処理条件 ・水準１〜１４、１８〜３１、３５〜４８、５２〜６
５、６９〜８２、８６〜９９：表１に示す条件に調整し
た本発明の処理液をバーコーターにて塗布、到達板温80
℃で乾燥した。付着量の調整は処理液の濃度調整（水希
釈）とバーコーターの番手によって実施した。（付着量
(mg/m2)の条件は表２、４、６に示す） ・水準１６、１７、３３、３４、５０、５１、６７、６
８、８４，８５、１０１、１０２：部分還元クロム酸
（クロム還元率40%）とコロイダルシリカの混合物（CrO
3:SiO2=1:3）を水希釈してバーコーターにて供試板に塗
布し、板温60℃で乾燥した。Cr付着量は各々 水準１
６、３３、５０、６７、８４、１０１：Cr：20mg/m 2、
水準１７、３４、５１、６８、８５、１０２：Cr：40mg
/m 2 、とした。
【００２６】耐食性試験は、試験に供する鋼鈑を１５０
ｍｍ×７０ｍｍに切り出し、高さ８ｍｍのエリクセン加
工を施し、さらに端面をテープシールした後、ＪＩＳ
Ｚ２３７１の塩水噴霧試験を実施し、試験時間72時間に
おける平板部及びエリクセン加工部の白錆発生状況を評
価して、表２〜１３に示す結果を得た。平板部、加工部
の評価指標は以下の通りとした。
ｍｍ×７０ｍｍに切り出し、高さ８ｍｍのエリクセン加
工を施し、さらに端面をテープシールした後、ＪＩＳ
Ｚ２３７１の塩水噴霧試験を実施し、試験時間72時間に
おける平板部及びエリクセン加工部の白錆発生状況を評
価して、表２〜１３に示す結果を得た。平板部、加工部
の評価指標は以下の通りとした。
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【表４】
【００３０】
【表５】
【００３１】
【表６】
【００３２】
【表７】
【００３３】
【表８】
【００３４】
【表９】
【００３５】
【表１０】
【００３６】
【表１１】
【００３７】
【表１２】
【００３８】
【表１３】
【００３９】表２〜１３に示すように、本発明による処
理皮膜を有するめっき鋼材は平板部、加工部共に良好な
耐食性能を示しており、皮膜付着量を200mg/m2以上とす
る事で、比較に用いた従来のクロメート処理材と同レベ
ルの耐食性能を有していることが分かる。
理皮膜を有するめっき鋼材は平板部、加工部共に良好な
耐食性能を示しており、皮膜付着量を200mg/m2以上とす
る事で、比較に用いた従来のクロメート処理材と同レベ
ルの耐食性能を有していることが分かる。
【００４０】
【発明の効果】以上に述べた本発明によれば、塩水噴霧
試験よる耐食性評価において、固形分として炭酸ジルコ
ニウムアンモニウム、オキシカルボン酸、金属塩、ジメ
ルカプトこはく酸（meso-2,3-dimercaptosuccinic aci
d）、燐酸アンモニウムを含有する処理液により被覆さ
れた耐食性被覆層を有しためっき鋼材は優れた耐食性能
を示す。
試験よる耐食性評価において、固形分として炭酸ジルコ
ニウムアンモニウム、オキシカルボン酸、金属塩、ジメ
ルカプトこはく酸（meso-2,3-dimercaptosuccinic aci
d）、燐酸アンモニウムを含有する処理液により被覆さ
れた耐食性被覆層を有しためっき鋼材は優れた耐食性能
を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 孝 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 田中 曉 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 森下 敦司 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 末宗 義広 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 高橋 彰 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 迫 良輔 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 長谷川 竜 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 (72)発明者 上野 圭一 東京都中央区日本橋１丁目15番１号 日本 パーカライジング株式会社内 Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA12 AA13 AA22 BA03 BB08 CA16 CA23 CA30 CA32 CA33 CA34 CA38 CA40 DA03 DA06 DA09 DA16 EA06 4K027 AA02 AA05 AA22 AB03 AB05 AB43 AB44 AE03
Claims (9)
- 【請求項１】 炭酸ジルコニウム錯イオンとバナジルイ
オン（ＶＯ2+）とオキシカルボン酸を含有する処理液で
あって、その固形分中濃度としてジルコニウム：１０〜
３０％、バナジウム：５〜２０％、オキシカルボン酸：
２０〜５０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dimer
captosuccinic acid）：０．０１〜１％、燐酸アンモニ
ウム：０．０１〜１％を含有する処理液により得られる
耐食性被覆層を少なくとも片面に皮膜付着量として２０
０〜１２００ｍｇ／ｍ2有することを特徴とする耐食性
に優れためっき鋼材。 - 【請求項２】 請求項１に記載されためっき鋼材におい
て、耐食被覆層中に、ジルコニウム化合物をジルコニウ
ムとして１０〜３０％、バナジル化合物をバナジウムと
して５〜２０％、ジメルカプトこはく酸（meso-2,3-dim
ercaptosuccinic acid）：０．０１〜１％、含有するこ
とを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載されためっ
き鋼材においてめっき層が亜鉛めっきであることを特徴
とする耐食性に優れためっき鋼材。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載されためっ
き鋼材においてめっき層が亜鉛−ニッケル系合金めっき
であることを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載されためっ
き鋼材においてめっき層が亜鉛−鉄系合金めっきである
ことを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 - 【請求項６】 請求項１又は請求項２に記載されためっ
き鋼材においてめっき層が亜鉛−アルミ系合金めっきで
あることを特徴とする耐食性に優れためっき鋼材。 - 【請求項７】 請求項１又は請求項２に記載されためっ
き鋼材においてめっき層が亜鉛−アルミ−マグネシウム
系合金めっきであることを特徴とする耐食性に優れため
っき鋼材。 - 【請求項８】 請求項１又は請求項２に記載されためっ
き鋼材においてめっき層が亜鉛−アルミ−マグネシウム
−シリコン系合金めっきであることを特徴とする耐食性
に優れためっき鋼材。 - 【請求項９】 請求項８に記載されためっき鋼材におい
てＡｌ：０５〜１５質量％、Ｍｇ：１〜１０質量％、Ｓ
ｉ：０．０１〜１質量％、残部がＺｎおよび不可避的不
純物からなる溶融めっき層を有することを特徴とする耐
食性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉめっき鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001142333A JP3801463B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | クロメートを含有しない処理皮膜を有する耐食性に優れためっき鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001142333A JP3801463B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | クロメートを含有しない処理皮膜を有する耐食性に優れためっき鋼材の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002332574A true JP2002332574A (ja) | 2002-11-22 |
| JP3801463B2 JP3801463B2 (ja) | 2006-07-26 |
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| JP2001142333A Expired - Fee Related JP3801463B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | クロメートを含有しない処理皮膜を有する耐食性に優れためっき鋼材の製造方法 |
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004232082A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-08-19 | Nippon Steel Corp | 無機−有機複合処理亜鉛系メッキ鋼板 |
| WO2007123276A1 (ja) | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Nippon Steel Corporation | 耐食性、耐黒変性、塗装密着性及び耐アルカリ性に優れる複合皮膜処理亜鉛含有めっき鋼材 |
| KR100843904B1 (ko) | 2006-12-21 | 2008-07-03 | 주식회사 포스코 | 내식성과 내유화흑변성이 우수한 크롬 프리 후처리 용액을 이용한 전기주석도금 강판의 후처리 방법 및 후처리된 주석도금강판 |
| WO2014104428A1 (ko) | 2012-12-26 | 2014-07-03 | 주식회사 포스코 | 아연도금강판용 표면처리 조성물, 아연도금강판의 표면처리 방법 및 아연도금강판 |
| KR20150074900A (ko) | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 주식회사 포스코 | 우수한 내식성 및 용접성을 부여하는 아연합금도금강판용 표면처리 조성물, 이를 이용한 아연합금도금강판의 표면처리 방법 및 아연합금도금강판 |
| WO2019124990A1 (ko) | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 주식회사 포스코 | 우수한 내식성 및 내흑변성을 부여하는 삼원계 용융아연합금 도금강판용 표면처리 용액 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 삼원계 용융아연합금 도금강판 및 그 제조 방법 |
| KR20200012111A (ko) | 2018-07-26 | 2020-02-05 | 주식회사 노루코일코팅 | 마그네슘 함유 도금 강판용 전처리 조성물 및 이를 이용한 pcm 강판의 제조 방법 |
| WO2021060818A1 (ko) | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 주식회사 포스코 | 우수한 내흑변성 및 내알칼리성을 부여하는 삼원계 용융아연합금 도금강판용 표면처리 용액 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 삼원계 용융아연합금 도금강판 및 그 제조 방법 |
| WO2021112392A1 (ko) | 2019-12-05 | 2021-06-10 | 주식회사 포스코 | 우수한 내식성 및 표면색상을 부여하는 삼원계 용융아연합금 도금강판용 표면처리 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 삼원계 용융아연합금도금 강판 및 이의 제조방법 |
| WO2022050718A1 (ko) | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 주식회사 포스코 | 삼원계 용융아연합금 도금강판용 표면처리 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 삼원계 용융아연합금도금 강판 및 이의 제조방법 |
| KR20220048699A (ko) | 2020-10-13 | 2022-04-20 | 주식회사 포스코 | 삼원계 용융아연합금 도금강판용 표면처리 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 삼원계 용융아연합금도금 강판 및 이의 제조방법 |
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| WO2023063450A1 (ko) | 2021-10-14 | 2023-04-20 | 주식회사 포스코 | 삼원계 용융아연합금 도금강판용 표면처리 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 삼원계 용융아연합금도금 강판 및 이의 제조방법 |
| KR20240075042A (ko) | 2022-11-18 | 2024-05-29 | 주식회사 포스코 | 아연합금 도금강판용 표면처리 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 아연합금 도금강판 및 이의 제조방법 |
-
2001
- 2001-05-11 JP JP2001142333A patent/JP3801463B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2014104428A1 (ko) | 2012-12-26 | 2014-07-03 | 주식회사 포스코 | 아연도금강판용 표면처리 조성물, 아연도금강판의 표면처리 방법 및 아연도금강판 |
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