JP2954417B2 - 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法Info
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- JP2954417B2 JP2954417B2 JP4041503A JP4150392A JP2954417B2 JP 2954417 B2 JP2954417 B2 JP 2954417B2 JP 4041503 A JP4041503 A JP 4041503A JP 4150392 A JP4150392 A JP 4150392A JP 2954417 B2 JP2954417 B2 JP 2954417B2
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- 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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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般に亜鉛系めっき鋼板
が使用される分野において、装飾が必要な部材に用いら
れる黒色表面処理鋼板とその製造方法に関するものであ
る。
が使用される分野において、装飾が必要な部材に用いら
れる黒色表面処理鋼板とその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】自動車,家電,建材分野に用いられる鋼
材に対しては、低コストかつ高性能の品質が一貫して要
求され続けている。近年では、需要家の工程で行なわれ
てきた前処理及び塗装を省略できるプレコート鋼板の導
入が低コスト化の観点から活発に行なわれている。こう
した要求に答えるため、従来は塗料を塗装したいわゆる
塗装鋼板が用いられてきたが、徹底したコストダウンの
追求や溶接性の観点から、低コストの薄膜着色鋼板の要
求が強くなってきた。色調としては、黒色系統のニーズ
が強く、優れた耐食性を有することも当然要求される。
鋼板に対する防錆性能も具備した黒色鋼板としては、亜
鉛めっきもしくは亜鉛合金めっき鋼板を下地とするもの
が挙げられる。例えば、特開昭58−151490号,
151491号公報ではNi,Co,MoとZnの合金
めっきを陽極処理して黒色化する,特開昭60−121
275号公報ではNi−Zn合金めっきを化学溶解して
黒色化する,特公平3−40116号,40117号公
報では亜鉛イオンと着色化イオン及び強酸化性イオンを
含む水溶液中で陰極電解により黒色皮膜を得る方法など
がそれぞれ開示されている。
材に対しては、低コストかつ高性能の品質が一貫して要
求され続けている。近年では、需要家の工程で行なわれ
てきた前処理及び塗装を省略できるプレコート鋼板の導
入が低コスト化の観点から活発に行なわれている。こう
した要求に答えるため、従来は塗料を塗装したいわゆる
塗装鋼板が用いられてきたが、徹底したコストダウンの
追求や溶接性の観点から、低コストの薄膜着色鋼板の要
求が強くなってきた。色調としては、黒色系統のニーズ
が強く、優れた耐食性を有することも当然要求される。
鋼板に対する防錆性能も具備した黒色鋼板としては、亜
鉛めっきもしくは亜鉛合金めっき鋼板を下地とするもの
が挙げられる。例えば、特開昭58−151490号,
151491号公報ではNi,Co,MoとZnの合金
めっきを陽極処理して黒色化する,特開昭60−121
275号公報ではNi−Zn合金めっきを化学溶解して
黒色化する,特公平3−40116号,40117号公
報では亜鉛イオンと着色化イオン及び強酸化性イオンを
含む水溶液中で陰極電解により黒色皮膜を得る方法など
がそれぞれ開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の黒色化技術は何
れも優れた方法であるが、陽極処理や化学溶解処理は下
地めっきを溶解酸化させて黒色化するものであり、下地
めっきにクラックが入り、耐食性が著しく低下する問題
がある。陰極処理は下地めっきによらない方法であるが
強酸化性イオンなど不安定なイオンを含むため、均一な
色調を得ることが困難である。本発明は、均一な色調と
高耐食性を有する黒色表面処理鋼板と、これを得るため
の高速短時間かつ簡便な製造方法を提供するものであ
る。
れも優れた方法であるが、陽極処理や化学溶解処理は下
地めっきを溶解酸化させて黒色化するものであり、下地
めっきにクラックが入り、耐食性が著しく低下する問題
がある。陰極処理は下地めっきによらない方法であるが
強酸化性イオンなど不安定なイオンを含むため、均一な
色調を得ることが困難である。本発明は、均一な色調と
高耐食性を有する黒色表面処理鋼板と、これを得るため
の高速短時間かつ簡便な製造方法を提供するものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、以下の
通りである。 (1)鋼板上にCr5%以上と鉄族金属0.1%以上か
つCrと鉄族金属を合計で30%以下含有するZn系電
気めっき層,鉄族金属とCrの酸化物を含む黒色皮膜
層,及び該皮膜上にCr付着量5mg/m2 以上のクロ
メート皮膜,膜厚3μ以下のガードコートを有すること
を特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼板。 (2)鋼板にCr5%以上と鉄族金属0.1%以上かつ
Crと鉄族金属を合計で30%以下含有するZn系電気
めっきを施し、その後、pH1〜3の水溶液中でスプレ
ーもしくは浸漬処理して、表面に黒色皮膜を形成させ、
さらに上層にクロメート処理を行ないガードコートを塗
布することを特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼
板の製造方法にある。
通りである。 (1)鋼板上にCr5%以上と鉄族金属0.1%以上か
つCrと鉄族金属を合計で30%以下含有するZn系電
気めっき層,鉄族金属とCrの酸化物を含む黒色皮膜
層,及び該皮膜上にCr付着量5mg/m2 以上のクロ
メート皮膜,膜厚3μ以下のガードコートを有すること
を特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼板。 (2)鋼板にCr5%以上と鉄族金属0.1%以上かつ
Crと鉄族金属を合計で30%以下含有するZn系電気
めっきを施し、その後、pH1〜3の水溶液中でスプレ
ーもしくは浸漬処理して、表面に黒色皮膜を形成させ、
さらに上層にクロメート処理を行ないガードコートを塗
布することを特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼
板の製造方法にある。
【0005】
【作用】本発明の黒色表面処理鋼板は、Cr5%以上と
鉄族金属0.1%以上かつCrと鉄族金属を合計で30
%以下含有する下地Zn系電気めっき層,鉄族金属とC
rの酸化物黒色皮膜層,及びCr付着量5mg/m2 以
上のクロメート皮膜層,膜厚3μ以下のガードコートの
4層から形成される。下地のZn系電気めっき層は、黒
色化に必要なCrと鉄族金属を含有し、かつ高耐食性を
有する。めっき層中のCr含有率は5%以上とする。C
r1%以上で既に耐食性の向上が認められるが、5%以
上になると、従来公知のZnめっきはもとよりZn−N
i,Zn−Feなどの合金めっきを上回る高耐食性を発
揮するからである。例えば塩水噴霧試験を500時間以
上行なっても容易に赤錆は発生しない。鉄族金属は0.
1%以上とする。0.1%未満では後述する黒色化処理
を行なっても、十分な黒色外観が得られない。Crと鉄
族金属の合計が多くなると加工性が低下するため、Cr
と鉄族金属の合計は30%以下とする。また、鉄族金属
の含有率がCr含有率より増えると鉄族金属の性質が強
くなるので、鉄族金属の含有率はCr含有率未満,より
好ましくはCr含有率の1/2以下が望ましい。ここで
鉄族金属とはFe,Co,Niを指し、単独もしくは複
合で用いてよい。耐食性への寄与及び黒色外観が得られ
やすいという点ではNiが最も好ましい。また、Cr析
出促進剤としてめっき浴中に加えられるカチオンポリマ
ーやポリオキシアルキレン誘導体をめっき層中に微量共
析させても差し支えなく、5%以下の共析率ならば緻密
で均一なめっき層が形成され成形性に有利である。
鉄族金属0.1%以上かつCrと鉄族金属を合計で30
%以下含有する下地Zn系電気めっき層,鉄族金属とC
rの酸化物黒色皮膜層,及びCr付着量5mg/m2 以
上のクロメート皮膜層,膜厚3μ以下のガードコートの
4層から形成される。下地のZn系電気めっき層は、黒
色化に必要なCrと鉄族金属を含有し、かつ高耐食性を
有する。めっき層中のCr含有率は5%以上とする。C
r1%以上で既に耐食性の向上が認められるが、5%以
上になると、従来公知のZnめっきはもとよりZn−N
i,Zn−Feなどの合金めっきを上回る高耐食性を発
揮するからである。例えば塩水噴霧試験を500時間以
上行なっても容易に赤錆は発生しない。鉄族金属は0.
1%以上とする。0.1%未満では後述する黒色化処理
を行なっても、十分な黒色外観が得られない。Crと鉄
族金属の合計が多くなると加工性が低下するため、Cr
と鉄族金属の合計は30%以下とする。また、鉄族金属
の含有率がCr含有率より増えると鉄族金属の性質が強
くなるので、鉄族金属の含有率はCr含有率未満,より
好ましくはCr含有率の1/2以下が望ましい。ここで
鉄族金属とはFe,Co,Niを指し、単独もしくは複
合で用いてよい。耐食性への寄与及び黒色外観が得られ
やすいという点ではNiが最も好ましい。また、Cr析
出促進剤としてめっき浴中に加えられるカチオンポリマ
ーやポリオキシアルキレン誘導体をめっき層中に微量共
析させても差し支えなく、5%以下の共析率ならば緻密
で均一なめっき層が形成され成形性に有利である。
【0006】黒色皮膜層は、上記Zn系電気めっき層を
酸性水溶液中でスプレーもしくは浸漬処理し、Zn系電
気めっき層の表面を黒色化することにより得られる。黒
色皮膜は鉄族金属とCrの酸化物を主体として構成さ
れ、これらが黒色外観を呈する。Zn系電気めっき層と
黒色皮膜層の量は特に限定されないが、黒色外観と耐食
性の観点からは、これらの合計量が5g/m2 以上で黒
色皮膜層の厚みが1/2以下であることが好ましい。ク
ロメート皮膜は,黒色皮膜とガードコートの密着性を強
固なものとし、耐食性,特に加工後の耐食性を向上させ
る。また黒色度の向上にも寄与する。クロメート付着量
は,Cr付着量として5mg/m2 以上が好ましく、5
mg/m2 未満では加工後の耐食性に対する効果は小さ
い。クロメート皮膜中には、皮膜性能を向上させる目的
でシリカ,チタニアなどの無機化合物ゾルや有機樹脂な
どを含有させてもよい。
酸性水溶液中でスプレーもしくは浸漬処理し、Zn系電
気めっき層の表面を黒色化することにより得られる。黒
色皮膜は鉄族金属とCrの酸化物を主体として構成さ
れ、これらが黒色外観を呈する。Zn系電気めっき層と
黒色皮膜層の量は特に限定されないが、黒色外観と耐食
性の観点からは、これらの合計量が5g/m2 以上で黒
色皮膜層の厚みが1/2以下であることが好ましい。ク
ロメート皮膜は,黒色皮膜とガードコートの密着性を強
固なものとし、耐食性,特に加工後の耐食性を向上させ
る。また黒色度の向上にも寄与する。クロメート付着量
は,Cr付着量として5mg/m2 以上が好ましく、5
mg/m2 未満では加工後の耐食性に対する効果は小さ
い。クロメート皮膜中には、皮膜性能を向上させる目的
でシリカ,チタニアなどの無機化合物ゾルや有機樹脂な
どを含有させてもよい。
【0007】ガードコートは、密着性,耐食性,黒色
度,の向上に寄与し、無機皮膜,有機皮膜,及びこれら
の複合皮膜が含まれる。無機皮膜としては,ケイ酸塩,
りん酸塩,ジルコン酸塩,チタン化合物を塗布し,焼き
付けた皮膜などが挙げられる。有機皮膜としては、水溶
性,水分散性,あるいは溶剤系の有機高分子化合物を硬
化剤と共に塗布し、焼付け硬化させた皮膜などが挙げら
れる。また、複合皮膜としては、溶剤系エポキシ樹脂や
水溶性オレフィンアクリル系樹脂を主体とする塗料中に
微細なシリカ粒子を分散させた塗料を塗布し、焼付け硬
化させた皮膜などが挙げられる。膜厚は外観及び溶接性
などに支障がないように考慮すると、3μ以下とする必
要があり、さらには0.3〜2μが好ましい。
度,の向上に寄与し、無機皮膜,有機皮膜,及びこれら
の複合皮膜が含まれる。無機皮膜としては,ケイ酸塩,
りん酸塩,ジルコン酸塩,チタン化合物を塗布し,焼き
付けた皮膜などが挙げられる。有機皮膜としては、水溶
性,水分散性,あるいは溶剤系の有機高分子化合物を硬
化剤と共に塗布し、焼付け硬化させた皮膜などが挙げら
れる。また、複合皮膜としては、溶剤系エポキシ樹脂や
水溶性オレフィンアクリル系樹脂を主体とする塗料中に
微細なシリカ粒子を分散させた塗料を塗布し、焼付け硬
化させた皮膜などが挙げられる。膜厚は外観及び溶接性
などに支障がないように考慮すると、3μ以下とする必
要があり、さらには0.3〜2μが好ましい。
【0008】次に本発明の製造方法について述べる。Z
n系めっき中にCrを析出させる試みはCr3+やCr6+
イオンを用いて従来から行なわれているが、このような
単純浴からは微量のCrが析出するのみであり、Cr濃
度や電流密度の増加によって数%のCrを析出させて
も、加工性や電流効率の著しい低下を伴う。Cr3+イオ
ンを含むZn系めっき浴中にカチオンポリマーもしくは
ポリオキシアルキレン誘導体をCr析出促進剤として添
加することによりこの問題は解決され、5%以上という
多量のCrを含む高度の耐食性を有するめっきが得られ
る。めっき浴としては、硫酸塩浴,塩化物浴,これらの
混合浴何れも適用できる。その他のめっき条件について
は、特に制約はなく、例えば、Zn2+イオン,Cr3+イ
オン,鉄族金属2価イオンはそれぞれ10〜100g/
l,カチオンポリマーもしくはポリオキシアルキレン誘
導体を0.1〜10g/lを含むめっき浴を用いて、p
H0.5〜3,浴温40〜70℃、液流速1m/min
以上,電流密度20A/dm2 以上の範囲で、目的とす
るめっき組成,電流効率を考慮して最適な条件を採用す
ることができる。カチオンポリマーとポリオキシアルキ
レン誘導体は単独もしくは複合で用いて差し支えない。
めっき浴中には、Na+ ,NH4 + などの電導度助剤,
あるいは耐食性をさらに向上させるためにSiO2 ,T
iO2 ,Al2 O3 などの酸化物粒子やBaCrO4 な
どのクロム酸塩粒子を添加してもよい。
n系めっき中にCrを析出させる試みはCr3+やCr6+
イオンを用いて従来から行なわれているが、このような
単純浴からは微量のCrが析出するのみであり、Cr濃
度や電流密度の増加によって数%のCrを析出させて
も、加工性や電流効率の著しい低下を伴う。Cr3+イオ
ンを含むZn系めっき浴中にカチオンポリマーもしくは
ポリオキシアルキレン誘導体をCr析出促進剤として添
加することによりこの問題は解決され、5%以上という
多量のCrを含む高度の耐食性を有するめっきが得られ
る。めっき浴としては、硫酸塩浴,塩化物浴,これらの
混合浴何れも適用できる。その他のめっき条件について
は、特に制約はなく、例えば、Zn2+イオン,Cr3+イ
オン,鉄族金属2価イオンはそれぞれ10〜100g/
l,カチオンポリマーもしくはポリオキシアルキレン誘
導体を0.1〜10g/lを含むめっき浴を用いて、p
H0.5〜3,浴温40〜70℃、液流速1m/min
以上,電流密度20A/dm2 以上の範囲で、目的とす
るめっき組成,電流効率を考慮して最適な条件を採用す
ることができる。カチオンポリマーとポリオキシアルキ
レン誘導体は単独もしくは複合で用いて差し支えない。
めっき浴中には、Na+ ,NH4 + などの電導度助剤,
あるいは耐食性をさらに向上させるためにSiO2 ,T
iO2 ,Al2 O3 などの酸化物粒子やBaCrO4 な
どのクロム酸塩粒子を添加してもよい。
【0009】カチオンポリマーとしては、4級アミンの
重合物が特に効果的である。この場合、分子量は102
〜106 が望ましい。具体的には次に示すアミンポリマ
ーの内、ポリアミンスルホン(PASと略),及びポリ
アミン(PAと略)がCr析出促進剤として最も効果的
である。この理由としては、アミン基による陰極面への
吸着作用とスルホン基へのCr3+イオンの配位結合が寄
与していると考えられる。これらは基本的には次に示す
4級アミンの塩(アンモニウム塩)を主鎖に含むホモポ
リマーあるいはコポリマーで構成されている。
重合物が特に効果的である。この場合、分子量は102
〜106 が望ましい。具体的には次に示すアミンポリマ
ーの内、ポリアミンスルホン(PASと略),及びポリ
アミン(PAと略)がCr析出促進剤として最も効果的
である。この理由としては、アミン基による陰極面への
吸着作用とスルホン基へのCr3+イオンの配位結合が寄
与していると考えられる。これらは基本的には次に示す
4級アミンの塩(アンモニウム塩)を主鎖に含むホモポ
リマーあるいはコポリマーで構成されている。
【0010】
【化1】
【0011】
【化2】
【0012】
【化3】
【0013】この他、1,2,3級アミンのポリマーも
前述の4級アミンポリマーには及ばないがCr析出促進
剤として効果がある。またポリオキシアルキレン誘導体
とは一般的に R2 −O−( R1 −O )n −H あるいは R2 −( R
1 −O )n −H R1 :アルキレン基 R2 :H,アルキル基,フェニル基,ナフチル基 n=1〜2000 具体的にはポリエチレングリコール(HO−(CH2 −
CH2 −O)n −H)などが挙げられる。
前述の4級アミンポリマーには及ばないがCr析出促進
剤として効果がある。またポリオキシアルキレン誘導体
とは一般的に R2 −O−( R1 −O )n −H あるいは R2 −( R
1 −O )n −H R1 :アルキレン基 R2 :H,アルキル基,フェニル基,ナフチル基 n=1〜2000 具体的にはポリエチレングリコール(HO−(CH2 −
CH2 −O)n −H)などが挙げられる。
【0014】本発明においては、鋼板上にこのようなZ
n系電気めっきを形成させた後、黒色化処理を行なう。
本黒色化処理の特徴は、pH1〜3の酸性水溶液中でス
プレーもしくは浸漬処理を行なう点にあり、高価な電解
設備を必要とせず、既存のラインに適用しやすい。ライ
ン構成により、スプレーと浸漬を併用しても差し支えな
い。かくすることにより、明度20以下の黒色外観が得
られる。黒色化のメカニズムは、Zn系電気めっき層の
表層部分のZnが選択的に溶解し、その際、鉄族金属と
Crが酸化物となり、表面に微細な凹凸が形成され、黒
色外観を呈するものと推定される。pH1未満でも黒色
外観は得られるが、めっきの溶解量が多すぎて経済的で
はなく耐食性の低下も懸念される。pH3を超えると黒
色外観が得られにくくなる。pHの調整に用いる薬剤は
特に限定されず、硫酸,塩酸,りん酸,硝酸などの酸類
を用いればよい。また酸性水溶液中には、Zn,Cr,
鉄族金属のイオンが存在していてもよいが、短時間で黒
色化させるためには、これらの総量を30g/l以下に
管理することが好ましい。液温は特に限定されないが、
高温の方が比較的短時間で黒色外観が得られる。処理時
間は液温にもよるが、液温20〜50℃の場合には、5
〜30秒で十分な黒色外観が得られる。
n系電気めっきを形成させた後、黒色化処理を行なう。
本黒色化処理の特徴は、pH1〜3の酸性水溶液中でス
プレーもしくは浸漬処理を行なう点にあり、高価な電解
設備を必要とせず、既存のラインに適用しやすい。ライ
ン構成により、スプレーと浸漬を併用しても差し支えな
い。かくすることにより、明度20以下の黒色外観が得
られる。黒色化のメカニズムは、Zn系電気めっき層の
表層部分のZnが選択的に溶解し、その際、鉄族金属と
Crが酸化物となり、表面に微細な凹凸が形成され、黒
色外観を呈するものと推定される。pH1未満でも黒色
外観は得られるが、めっきの溶解量が多すぎて経済的で
はなく耐食性の低下も懸念される。pH3を超えると黒
色外観が得られにくくなる。pHの調整に用いる薬剤は
特に限定されず、硫酸,塩酸,りん酸,硝酸などの酸類
を用いればよい。また酸性水溶液中には、Zn,Cr,
鉄族金属のイオンが存在していてもよいが、短時間で黒
色化させるためには、これらの総量を30g/l以下に
管理することが好ましい。液温は特に限定されないが、
高温の方が比較的短時間で黒色外観が得られる。処理時
間は液温にもよるが、液温20〜50℃の場合には、5
〜30秒で十分な黒色外観が得られる。
【0015】クロメート皮膜は、水溶性の化合物を主成
分とするクロメート液を塗布した後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中で電解処理する
電解クロメート法で形成すればよい。クロメート液はク
ロム酸を主成分とし、必要に応じて3価のCrイオン,
シリカなどの無機化合物,塩素などの陰イオン,金属カ
チオン,有機樹脂などを添加した複合液を用いることが
できる。ガードコートの形成方法は特に限定されず、公
知のロールコート,ロール絞り,スプレー,エアーナイ
フ絞り,浸漬塗り,電解処理,静電塗布などで塗布した
後、熱風炉,電熱炉,紫外線などで焼付け硬化させれば
よい。
分とするクロメート液を塗布した後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中で電解処理する
電解クロメート法で形成すればよい。クロメート液はク
ロム酸を主成分とし、必要に応じて3価のCrイオン,
シリカなどの無機化合物,塩素などの陰イオン,金属カ
チオン,有機樹脂などを添加した複合液を用いることが
できる。ガードコートの形成方法は特に限定されず、公
知のロールコート,ロール絞り,スプレー,エアーナイ
フ絞り,浸漬塗り,電解処理,静電塗布などで塗布した
後、熱風炉,電熱炉,紫外線などで焼付け硬化させれば
よい。
【0016】
【実施例】冷延鋼板を、アルカリ脱脂し、5%硫酸水溶
液で酸洗した後、硫酸塩浴を用いてCrと鉄族金属を含
有するZn系電気めっき層を施した。続いて、黒色化処
理を行ない、さらに上層にクロメート処理とガードコー
ト塗布を行なった。Zn系電気めっき層を形成させる際
に用いたCr析出促進剤は、平均分子量3500のポリ
アミンスルホン(PAS),平均分子量1500のポリ
エチレングリコール(PEG)である。黒色化処理液の
pH調整は硫酸を用いた。クロメート処理はクロム酸と
シリカでなるクロメート液を塗布乾燥する塗布クロメー
ト,またはクロム酸中で電解処理する電解クロメートを
用いた。ガードコートとしては、溶剤系エポキシ樹脂と
シリカ粒子でなる塗料A,もしくは水溶性オレフィンア
クリル系エマルジョンとシリカゾルでなる塗料Bを用
い、ロールコート塗装後、熱風炉でそれぞれ板温170
℃,120℃で焼き付けた。こうして得られた黒色表面
処理鋼板について、以下の性能評価を行なった。
液で酸洗した後、硫酸塩浴を用いてCrと鉄族金属を含
有するZn系電気めっき層を施した。続いて、黒色化処
理を行ない、さらに上層にクロメート処理とガードコー
ト塗布を行なった。Zn系電気めっき層を形成させる際
に用いたCr析出促進剤は、平均分子量3500のポリ
アミンスルホン(PAS),平均分子量1500のポリ
エチレングリコール(PEG)である。黒色化処理液の
pH調整は硫酸を用いた。クロメート処理はクロム酸と
シリカでなるクロメート液を塗布乾燥する塗布クロメー
ト,またはクロム酸中で電解処理する電解クロメートを
用いた。ガードコートとしては、溶剤系エポキシ樹脂と
シリカ粒子でなる塗料A,もしくは水溶性オレフィンア
クリル系エマルジョンとシリカゾルでなる塗料Bを用
い、ロールコート塗装後、熱風炉でそれぞれ板温170
℃,120℃で焼き付けた。こうして得られた黒色表面
処理鋼板について、以下の性能評価を行なった。
【0017】(1)黒色度 市販の色差計でL値を測定した。黒色度との関連では2
0以下が必要である。 ◎:L値10以下 ○:L値20以下 △:L値30以下 ×:L値30超
0以下が必要である。 ◎:L値10以下 ○:L値20以下 △:L値30以下 ×:L値30超
【0018】(2)加工後耐食性 エリクセン試験機で6mmの押出し加工を行ない、この
加工部について塩水噴霧試験(JIS Z 2371に
準拠)を2000時間実施し、発錆面積で評価した。 ◎:赤錆発生無し ○:赤錆5%以下 △:赤錆10%以下 ×:赤錆10%超
加工部について塩水噴霧試験(JIS Z 2371に
準拠)を2000時間実施し、発錆面積で評価した。 ◎:赤錆発生無し ○:赤錆5%以下 △:赤錆10%以下 ×:赤錆10%超
【0019】(3)密着性 エリクセン6mm押出しを行ない、テーピング試験を実
施し、黒色皮膜の密着性を目視で評価した。 ◎:剥離無し ○:ごく軽微な剥離 △:点状に剥離 ×:完全剥離
施し、黒色皮膜の密着性を目視で評価した。 ◎:剥離無し ○:ごく軽微な剥離 △:点状に剥離 ×:完全剥離
【0020】表1及び2に処理条件と性能評価結果を示
す。表1及び2において、本発明例1〜4と比較例1〜
2の黒色化処理は浸漬処理,本発明例5〜12と比較例
3〜6の黒色化処理はスプレー処理とした。まず比較例
について説明すると、比較例1はZn系電気めつき層中
のCrが少ないため十分な黒色外観が得えられず耐食性
も不足している。比較例2はZn系電気めっき層中に鉄
族金属を含有しないため黒色度が不足している。比較例
3は黒色化処理液のpHが低いため必要以上にめっきの
溶解が進み、耐食性,密着性が低いレベルである。比較
例4は黒色化処理液のpHが高いため黒色外観が得られ
ていない。比較例5はクロメート皮膜量が少ないため耐
食性が十分ではない。比較例6はガードコートが施され
ていないため耐食性,密着性が不良である。これらに対
して、本発明例は十分な黒色外観が得られ、耐食性,密
着性も良好である。
す。表1及び2において、本発明例1〜4と比較例1〜
2の黒色化処理は浸漬処理,本発明例5〜12と比較例
3〜6の黒色化処理はスプレー処理とした。まず比較例
について説明すると、比較例1はZn系電気めつき層中
のCrが少ないため十分な黒色外観が得えられず耐食性
も不足している。比較例2はZn系電気めっき層中に鉄
族金属を含有しないため黒色度が不足している。比較例
3は黒色化処理液のpHが低いため必要以上にめっきの
溶解が進み、耐食性,密着性が低いレベルである。比較
例4は黒色化処理液のpHが高いため黒色外観が得られ
ていない。比較例5はクロメート皮膜量が少ないため耐
食性が十分ではない。比較例6はガードコートが施され
ていないため耐食性,密着性が不良である。これらに対
して、本発明例は十分な黒色外観が得られ、耐食性,密
着性も良好である。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明は、Crと鉄族
金属を含有する耐食性,特に加工後耐食性に優れた黒色
表面処理鋼板とこれを容易に製造できる方法を提供する
ものであり、家電,建材用途などを中心に多くの需要が
ある黒色表面処理鋼板を供給する上で、極めて効果的で
ある。
金属を含有する耐食性,特に加工後耐食性に優れた黒色
表面処理鋼板とこれを容易に製造できる方法を提供する
ものであり、家電,建材用途などを中心に多くの需要が
ある黒色表面処理鋼板を供給する上で、極めて効果的で
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 鋼板上にCr5%以上と鉄族金属0.1
%以上かつCrと鉄族金属を合計で30%以下含有する
Zn系電気めっき層,鉄族金属とCrの酸化物を含む黒
色皮膜層,及び該皮膜上にCr付着量5mg/m2 以上
のクロメート皮膜,膜厚3μ以下のガードコートを有す
ることを特徴とする耐食性に優れた黒色表面処理鋼板。 - 【請求項2】 鋼板にCr5%以上と鉄族金属0.1%
以上かつCrと鉄族金属を合計で30%以下含有するZ
n系電気めっきを施し、その後、pH1〜3の水溶液中
でスプレーもしくは浸漬処理して、表面に黒色皮膜を形
成させ、さらに上層にクロメート処理を行ないガードコ
ートを塗布することを特徴とする耐食性に優れた黒色表
面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4041503A JP2954417B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4041503A JP2954417B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05239667A JPH05239667A (ja) | 1993-09-17 |
JP2954417B2 true JP2954417B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=12610167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4041503A Expired - Lifetime JP2954417B2 (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 耐食性に優れた黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2954417B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4041503A patent/JP2954417B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05239667A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990706 |