JPH08218158A - 溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法 - Google Patents
溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法Info
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- JPH08218158A JPH08218158A JP2507595A JP2507595A JPH08218158A JP H08218158 A JPH08218158 A JP H08218158A JP 2507595 A JP2507595 A JP 2507595A JP 2507595 A JP2507595 A JP 2507595A JP H08218158 A JPH08218158 A JP H08218158A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶融亜鉛及び亜鉛合金めっき鋼板に建物屋根
材等として好感の持たれる灰色から灰黒色の着色皮膜を
施す方法を提供する。 【構成】 一般に使用されているリン酸亜鉛処理液に特
殊金属イオンとして、Ｆｅ2+イオンを０．２〜３ｇ／
ｌ、Ｍｎ2+イオンを０．２〜３ｇ／ｌ、Ｎｉ2+イオンを
０．１〜１ｇ／ｌ添加した溶液で処理する。 【効果】 溶融亜鉛めっき鋼板及び溶融亜鉛中にＡｌ，
Ｍｇ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｉ等を混合した溶融
亜鉛合金めっき鋼板に上記構成の着色処理を施し、得ら
れた着色皮膜は外観が灰色から灰黒色（Ｌ値＝４０〜２
０）を呈し、かつその皮膜は折曲げ加工程度で剥離する
こともなく、また、夏期高湿度雰囲気中に長期保管して
も変色を引起すことはない。
材等として好感の持たれる灰色から灰黒色の着色皮膜を
施す方法を提供する。 【構成】 一般に使用されているリン酸亜鉛処理液に特
殊金属イオンとして、Ｆｅ2+イオンを０．２〜３ｇ／
ｌ、Ｍｎ2+イオンを０．２〜３ｇ／ｌ、Ｎｉ2+イオンを
０．１〜１ｇ／ｌ添加した溶液で処理する。 【効果】 溶融亜鉛めっき鋼板及び溶融亜鉛中にＡｌ，
Ｍｇ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｔｉ等を混合した溶融
亜鉛合金めっき鋼板に上記構成の着色処理を施し、得ら
れた着色皮膜は外観が灰色から灰黒色（Ｌ値＝４０〜２
０）を呈し、かつその皮膜は折曲げ加工程度で剥離する
こともなく、また、夏期高湿度雰囲気中に長期保管して
も変色を引起すことはない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として建築材料（屋
根、壁など）電気製品、家具などに使用される溶融亜鉛
めっき鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板の後処理方法に関
するものである。
根、壁など）電気製品、家具などに使用される溶融亜鉛
めっき鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板の後処理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融亜鉛めっき鋼板及び溶融亜鉛合金め
っき鋼板は建築材料、電気製品材料、家具材料に使用さ
れる場合、その上に塗装して使用されるときもあるが裸
で（めっきままで）使用されることも多い。しかるに、
該めっき鋼板は製造後保管中または輸送途中、更にまた
裸のまゝで使用中灰色から黒色への部分変色が生じ、甚
だ美観を損うことが一般にに知られている。この変色に
ついては各界で研究されており、変色の原因はめっき表
面層が空気中の水分により腐食し、表面に水酸化亜鉛お
よび炭酸亜鉛等の腐食生成物を生成するためであること
が明らかにされている（金属表面技術協会第６９回学術
講演大会要旨集（１９８４），Ｐ７０〜７１）。
っき鋼板は建築材料、電気製品材料、家具材料に使用さ
れる場合、その上に塗装して使用されるときもあるが裸
で（めっきままで）使用されることも多い。しかるに、
該めっき鋼板は製造後保管中または輸送途中、更にまた
裸のまゝで使用中灰色から黒色への部分変色が生じ、甚
だ美観を損うことが一般にに知られている。この変色に
ついては各界で研究されており、変色の原因はめっき表
面層が空気中の水分により腐食し、表面に水酸化亜鉛お
よび炭酸亜鉛等の腐食生成物を生成するためであること
が明らかにされている（金属表面技術協会第６９回学術
講演大会要旨集（１９８４），Ｐ７０〜７１）。
【０００３】また、その腐食のし易さは純亜鉛めっき層
よりも亜鉛中にＡｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｎｉ等を含有させ
た、いわゆる溶融亜鉛合金めっき層において著しい。
（鉄と鋼，Ｖｏｌ．７１（１９８５）Ａ９３〜Ａ９６）
また該めっき鋼板を製造し後工程でクロム酸処理液塗布
（クロメート処理）および調質圧延加工を施した場合更
に著しく灰色から黒色に変色しやすくなる。この変色が
促進される理由は、亜鉛中に亜鉛以外の金属が含有され
た場合、Ｚｎ−他金属間で局部電池が発生し亜鉛めっき
層表面の腐食反応を促進させるためであると言われてい
る。また、調質圧延加工は加工によって亜鉛めっき層に
歪を与えるため同様に局部電池形成が多くなり、変色
（黒変化）が促進されると考えられている。さらに、ク
ロメート処理した場合はクロメート皮膜中に含まれるＣ
ｒ6+イオンと表面亜鉛層が反応し、クロム酸亜鉛を生成
する反応が腐食反応と類似した現象を引き起すためと考
えられる（材料とプロセス，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．２（１
９８８）Ｐ．６６３〜６６６）。
よりも亜鉛中にＡｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｎｉ等を含有させ
た、いわゆる溶融亜鉛合金めっき層において著しい。
（鉄と鋼，Ｖｏｌ．７１（１９８５）Ａ９３〜Ａ９６）
また該めっき鋼板を製造し後工程でクロム酸処理液塗布
（クロメート処理）および調質圧延加工を施した場合更
に著しく灰色から黒色に変色しやすくなる。この変色が
促進される理由は、亜鉛中に亜鉛以外の金属が含有され
た場合、Ｚｎ−他金属間で局部電池が発生し亜鉛めっき
層表面の腐食反応を促進させるためであると言われてい
る。また、調質圧延加工は加工によって亜鉛めっき層に
歪を与えるため同様に局部電池形成が多くなり、変色
（黒変化）が促進されると考えられている。さらに、ク
ロメート処理した場合はクロメート皮膜中に含まれるＣ
ｒ6+イオンと表面亜鉛層が反応し、クロム酸亜鉛を生成
する反応が腐食反応と類似した現象を引き起すためと考
えられる（材料とプロセス，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．２（１
９８８）Ｐ．６６３〜６６６）。
【０００４】以上のように、溶融亜鉛めっき表面及び溶
融亜鉛合金めっき表面に局部的に発生する灰色ないし黒
色の変色については各界で詳細な調査がなされている。
そこで、この変色防止技術についても様々な技術が開発
されている。その中で最も有効的で経済的な方法として
現行採用されているＮｉ2+またはＣｏ2+を含有する処理
液で処理する方法がある( 特公平３−４９９８２号公
報）。この方法は該めっき層表面に微量のＮｉまたはＣ
ｏ金属を付着させることにより、めっき層表面の腐食活
性点を不活性化することにより変色を防止している。し
かしながら、このＮｉ2+またはＣｏ2+イオン含有液処理
方法は変色防止に対してかなり効果はあるが厳しい保管
環境（湿度、温度が非常に高い場合）に置かれた場合や
はり黒色の変色発生は免れない。
融亜鉛合金めっき表面に局部的に発生する灰色ないし黒
色の変色については各界で詳細な調査がなされている。
そこで、この変色防止技術についても様々な技術が開発
されている。その中で最も有効的で経済的な方法として
現行採用されているＮｉ2+またはＣｏ2+を含有する処理
液で処理する方法がある( 特公平３−４９９８２号公
報）。この方法は該めっき層表面に微量のＮｉまたはＣ
ｏ金属を付着させることにより、めっき層表面の腐食活
性点を不活性化することにより変色を防止している。し
かしながら、このＮｉ2+またはＣｏ2+イオン含有液処理
方法は変色防止に対してかなり効果はあるが厳しい保管
環境（湿度、温度が非常に高い場合）に置かれた場合や
はり黒色の変色発生は免れない。
【０００５】そこで、発想を換えて該めっき鋼板を保管
中、輸送中または使用中金属光沢を呈するめっき表面層
に局部的変色（灰色〜黒色）を生じるなら、あらかじめ
同系統色の着色を施しておいたら重厚な外観が得られる
ばかりでなく、局部的な変色という商品価値を落す現象
は生じないであろうと考えた。まず、溶融亜鉛めっき鋼
板及び溶融亜鉛合金めっき鋼板の用途（屋根、壁、電気
製品、家具など）から考えて色調としては灰色から黒灰
色系統の着色が適当である。
中、輸送中または使用中金属光沢を呈するめっき表面層
に局部的変色（灰色〜黒色）を生じるなら、あらかじめ
同系統色の着色を施しておいたら重厚な外観が得られる
ばかりでなく、局部的な変色という商品価値を落す現象
は生じないであろうと考えた。まず、溶融亜鉛めっき鋼
板及び溶融亜鉛合金めっき鋼板の用途（屋根、壁、電気
製品、家具など）から考えて色調としては灰色から黒灰
色系統の着色が適当である。
【０００６】そこで亜鉛めっき鋼板の着色技術について
調査を行なった結果、（塗装による着色技術は除く）淡
灰色着色技術または黒色着色技術はすでに提案されてい
ることが判明した。その内淡灰色着食は従来のリン酸亜
鉛処理法によって実施されている。一方黒色着色は、該
亜鉛めっき鋼板の上に電気Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきを施し
た後ＮＯ3 - ＋Ｎｉ2+を含有する溶液中で電解酸化する
陽極電解法（Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，Ｖｏｌ．７５（１９８８）Ｐ．
１０８〜１１１）と、該亜鉛めっき鋼板をＺｎ2+＋Ｎｉ
2+＋ＮＯ3 - を含有する溶液中で陰極電解する方法があ
る。（特願平５−１４１８０８号）。しかしながら上記
の陽極電解法は該めっき鋼板の上に電気Ｚｎ−Ｎｉ合金
めっきを施すことからコスト高であることが欠点であ
り、また陰極電解法は着色後折曲げ加工をした場合黒色
皮膜が剥離することから実際には実用化されていない。
調査を行なった結果、（塗装による着色技術は除く）淡
灰色着色技術または黒色着色技術はすでに提案されてい
ることが判明した。その内淡灰色着食は従来のリン酸亜
鉛処理法によって実施されている。一方黒色着色は、該
亜鉛めっき鋼板の上に電気Ｚｎ−Ｎｉ合金めっきを施し
た後ＮＯ3 - ＋Ｎｉ2+を含有する溶液中で電解酸化する
陽極電解法（Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ，Ｖｏｌ．７５（１９８８）Ｐ．
１０８〜１１１）と、該亜鉛めっき鋼板をＺｎ2+＋Ｎｉ
2+＋ＮＯ3 - を含有する溶液中で陰極電解する方法があ
る。（特願平５−１４１８０８号）。しかしながら上記
の陽極電解法は該めっき鋼板の上に電気Ｚｎ−Ｎｉ合金
めっきを施すことからコスト高であることが欠点であ
り、また陰極電解法は着色後折曲げ加工をした場合黒色
皮膜が剥離することから実際には実用化されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、淡灰色
着色および黒色着色は可能であるが、本発明の目的とす
る灰色から黒灰色着色ができなかった。ここで色調の表
現について語句を用いると着色程度の表現が不正確にな
るので明度指数（Ｌ値とも言う）を数字で表わすことに
する。明度指数（Ｌ値）は学問的には以下の如く定義さ
れている。
着色および黒色着色は可能であるが、本発明の目的とす
る灰色から黒灰色着色ができなかった。ここで色調の表
現について語句を用いると着色程度の表現が不正確にな
るので明度指数（Ｌ値とも言う）を数字で表わすことに
する。明度指数（Ｌ値）は学問的には以下の如く定義さ
れている。
【０００８】明度指数（Ｌ値）＝１０Ｙ1/2 （ＹはＪＩＳ Ｚ８７２２に規定する色調３刺激値のひ
とつである） 着色程度と明度指数（Ｌ値）の関係を示すと下記の通り
である。 （着色程度） （黒色度（Ｌ値）） 黒 色 ・・・・・・ ２０未満 黒灰色 ・・・・・・ ２０〜３０未満 灰 色 ・・・・・・ ３０〜４０ 淡灰色 ・・・・・・ ４０超〜５０ 淡白色（金属色） ・・・・・・ ５０超
とつである） 着色程度と明度指数（Ｌ値）の関係を示すと下記の通り
である。 （着色程度） （黒色度（Ｌ値）） 黒 色 ・・・・・・ ２０未満 黒灰色 ・・・・・・ ２０〜３０未満 灰 色 ・・・・・・ ３０〜４０ 淡灰色 ・・・・・・ ４０超〜５０ 淡白色（金属色） ・・・・・・ ５０超
【０００９】前述した既存のリン酸亜鉛処理による溶融
亜鉛めっき鋼板の表面色調は明度指数（Ｌ値）４０超〜
５０の淡灰色であり、またＺｎ−Ｎｉ合金めっき後の陽
極酸化処理による表面色調は２０未満である。そこで該
めっき鋼板表面の着色技術目標色調を明度指数（Ｌ値）
４０未満として研究開発を進めることにした。
亜鉛めっき鋼板の表面色調は明度指数（Ｌ値）４０超〜
５０の淡灰色であり、またＺｎ−Ｎｉ合金めっき後の陽
極酸化処理による表面色調は２０未満である。そこで該
めっき鋼板表面の着色技術目標色調を明度指数（Ｌ値）
４０未満として研究開発を進めることにした。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで溶融亜鉛めっき鋼
板及び溶融亜鉛合金めっき鋼板の着色技術について鋭意
検討を行なった結果、目標とする黒色度（Ｌ値）２０〜
４０の黒灰色から灰色の範囲で任意に着色出来る技術を
知見した。その要旨は、Ｆｅ2+：０．２〜３ｇ／ｌ、Ｍ
ｎ2+：０．２〜３ｇ／ｌおよびＮｉ2+：０．１〜１ｇ／
ｌを含むリン酸亜鉛処理浴中で、溶融亜鉛めっき鋼板ま
たは溶融亜鉛合金めっき鋼板にリン酸亜鉛処理を施すこ
とにより、明度指数を２０〜４０とすることを特徴とす
る溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法
である。但し、明度指数はＬ値で表され、Ｌ値＝１０Ｙ
1/2 ＹはＪＩＳ Ｚ８７２２に規定される色調３刺激値のひ
とつである。
板及び溶融亜鉛合金めっき鋼板の着色技術について鋭意
検討を行なった結果、目標とする黒色度（Ｌ値）２０〜
４０の黒灰色から灰色の範囲で任意に着色出来る技術を
知見した。その要旨は、Ｆｅ2+：０．２〜３ｇ／ｌ、Ｍ
ｎ2+：０．２〜３ｇ／ｌおよびＮｉ2+：０．１〜１ｇ／
ｌを含むリン酸亜鉛処理浴中で、溶融亜鉛めっき鋼板ま
たは溶融亜鉛合金めっき鋼板にリン酸亜鉛処理を施すこ
とにより、明度指数を２０〜４０とすることを特徴とす
る溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法
である。但し、明度指数はＬ値で表され、Ｌ値＝１０Ｙ
1/2 ＹはＪＩＳ Ｚ８７２２に規定される色調３刺激値のひ
とつである。
【００１１】即ち、本発明は、一般に使用されている例
えば、Ｚｎ2+，Ｈ+ ，Ｈ2 ＰＯ4 -，ＰＯ4 - ，ＮＯ3
- を含むリン酸塩処理液に、特殊な金属イオンとしてＦ
ｅ2+，Ｍｎ2+，Ｎｉ2+を適正量添加した処理液で処理す
る技術である。この特殊な３種類の添加金属イオンは３
種とも必要であり、かつ適正濃度範囲に保つ必要があ
り、それに反した場合は得られる該めっき鋼板上の着色
皮膜性状が目標明度指数（Ｌ値）を呈しない、折曲げ加
工した時剥離する、長期保管中新たな局部変色を発生す
るなどの問題が生じる。尚、本発明実験過程において明
度指数（Ｌ値）２０未満の黒色皮膜生成手段に挑戦した
が不成功に終った。即ち、本発明手段の延長線上技術と
して特殊金属イオン濃度範囲、処理条件（処理時間、処
理液温度）について検討したが明度指数（Ｌ値）２０未
満のものは生成可能であるがその黒色皮膜は９０℃の折
曲げ加工（あとでテーピング）によって剥離を生じるこ
とが判明した。
えば、Ｚｎ2+，Ｈ+ ，Ｈ2 ＰＯ4 -，ＰＯ4 - ，ＮＯ3
- を含むリン酸塩処理液に、特殊な金属イオンとしてＦ
ｅ2+，Ｍｎ2+，Ｎｉ2+を適正量添加した処理液で処理す
る技術である。この特殊な３種類の添加金属イオンは３
種とも必要であり、かつ適正濃度範囲に保つ必要があ
り、それに反した場合は得られる該めっき鋼板上の着色
皮膜性状が目標明度指数（Ｌ値）を呈しない、折曲げ加
工した時剥離する、長期保管中新たな局部変色を発生す
るなどの問題が生じる。尚、本発明実験過程において明
度指数（Ｌ値）２０未満の黒色皮膜生成手段に挑戦した
が不成功に終った。即ち、本発明手段の延長線上技術と
して特殊金属イオン濃度範囲、処理条件（処理時間、処
理液温度）について検討したが明度指数（Ｌ値）２０未
満のものは生成可能であるがその黒色皮膜は９０℃の折
曲げ加工（あとでテーピング）によって剥離を生じるこ
とが判明した。
【００１２】以下、本発明の詳細について述べる。本発
明の亜鉛めっき鋼板は特に規定されるものではなく、一
般に亜鉛鉄板と呼ばれる、亜鉛めっき層中にはめっき密
着性向上のために通常Ａｌを０．１０〜０．１５ｗｔ％
含む溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛めっき層中にＡｌを約５
ｗｔ％含み、更にＭｇを約０．１ｗｔ％を含むか、また
はミッシュメタル（Ｌａ，Ｃｅ）を約０．０３ｗｔ％含
む溶融亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛めっき層中にＡｌを約
５５ｗｔ％およびＳｉを約５ｗｔ％含む溶融亜鉛合金め
っき鋼板、亜鉛めっき層中にＮｉを約１ｗｔ％含む溶融
合金めっき鋼板等の使用が可能である。
明の亜鉛めっき鋼板は特に規定されるものではなく、一
般に亜鉛鉄板と呼ばれる、亜鉛めっき層中にはめっき密
着性向上のために通常Ａｌを０．１０〜０．１５ｗｔ％
含む溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛めっき層中にＡｌを約５
ｗｔ％含み、更にＭｇを約０．１ｗｔ％を含むか、また
はミッシュメタル（Ｌａ，Ｃｅ）を約０．０３ｗｔ％含
む溶融亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛めっき層中にＡｌを約
５５ｗｔ％およびＳｉを約５ｗｔ％含む溶融亜鉛合金め
っき鋼板、亜鉛めっき層中にＮｉを約１ｗｔ％含む溶融
合金めっき鋼板等の使用が可能である。
【００１３】これらの溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっ
き鋼板を通常用いられる弱アルカリ型脱脂液に浸漬して
脱脂を行なった後水洗する。続いて一般に化成処理表面
調整液（日本パーカーライジングＫＫより市販されてい
る薬剤ＰＮ−Ｚの水溶液）と呼ばれる液に浸漬した後水
洗される。引続き本発明の着色処理液で処理される。着
色処理液は亜鉛用として一般に使用されているリン酸亜
鉛処理液にＦｅ2+を０．２〜３ｇ／ｌ，Ｍｎ2+を０．２
〜３ｇ／ｌ，Ｎｉ2+を０．１〜１ｇ／ｌ添加したもので
ある。上記特殊金属イオンの内、Ｆｅ2+は処理液中全イ
オン（陽イオン，陰イオンとも）の濃度バランスに重要
であり、Ｆｅ2+濃度が適正範囲を外れた場合、その濃度
バランスが崩れるばかりでなく、０．２ｇ／ｌ未満では
着色皮膜厚みが少なすぎ、逆に３ｇ／ｌを超えると反応
が促進されすぎるため、皮膜が剥離しやすくなる。
き鋼板を通常用いられる弱アルカリ型脱脂液に浸漬して
脱脂を行なった後水洗する。続いて一般に化成処理表面
調整液（日本パーカーライジングＫＫより市販されてい
る薬剤ＰＮ−Ｚの水溶液）と呼ばれる液に浸漬した後水
洗される。引続き本発明の着色処理液で処理される。着
色処理液は亜鉛用として一般に使用されているリン酸亜
鉛処理液にＦｅ2+を０．２〜３ｇ／ｌ，Ｍｎ2+を０．２
〜３ｇ／ｌ，Ｎｉ2+を０．１〜１ｇ／ｌ添加したもので
ある。上記特殊金属イオンの内、Ｆｅ2+は処理液中全イ
オン（陽イオン，陰イオンとも）の濃度バランスに重要
であり、Ｆｅ2+濃度が適正範囲を外れた場合、その濃度
バランスが崩れるばかりでなく、０．２ｇ／ｌ未満では
着色皮膜厚みが少なすぎ、逆に３ｇ／ｌを超えると反応
が促進されすぎるため、皮膜が剥離しやすくなる。
【００１４】Ｍｎ2+は、色調調整に重要な元素であり、
適正範囲を外れた場合、色調にむらが生ずる。即ち、
０．２ｇ／ｌ未満では、着色皮膜厚みが薄くなり、或い
は反応点が全面に渡らない等から着色ムラが生ずる。ま
た、３ｇ／ｌを超えると、着色皮膜が厚くなりすぎるた
め、皮膜密着性が充分でなく、着色皮膜の脱離が生じ、
色調にむらを発生する。更に、Ｎｉ2+は、着色皮膜（リ
ン酸塩皮膜）の結晶サイズの調整に重要であり、適正範
囲を外れると結晶サイズの異常が生ずる。即ち、０．１
ｇ／ｌ未満および１ｇ／ｌを超える範囲では何れも結晶
サイズが異常に大きくなり、色調の深みがなくなる。す
なわち細かな金属光沢を発するようになる。
適正範囲を外れた場合、色調にむらが生ずる。即ち、
０．２ｇ／ｌ未満では、着色皮膜厚みが薄くなり、或い
は反応点が全面に渡らない等から着色ムラが生ずる。ま
た、３ｇ／ｌを超えると、着色皮膜が厚くなりすぎるた
め、皮膜密着性が充分でなく、着色皮膜の脱離が生じ、
色調にむらを発生する。更に、Ｎｉ2+は、着色皮膜（リ
ン酸塩皮膜）の結晶サイズの調整に重要であり、適正範
囲を外れると結晶サイズの異常が生ずる。即ち、０．１
ｇ／ｌ未満および１ｇ／ｌを超える範囲では何れも結晶
サイズが異常に大きくなり、色調の深みがなくなる。す
なわち細かな金属光沢を発するようになる。
【００１５】次に着色色調の調整法について述べる。本
発明法の色調巾は明度指数（Ｌ値）２０〜４０の範囲で
あることを前述したが、この色調巾における色調調整は
Ｆｅ2+，Ｍｎ2+，Ｎｉ2+の特殊金属イオン濃度を調整す
ることによって可能であり、３種の金属イオン濃度を適
正範囲内でいずれも高目に保持していくと色調は灰色→
黒灰色（Ｌ値で言うと４０→２０）の方向に変化してい
き、任意の色調を出現させることができる。
発明法の色調巾は明度指数（Ｌ値）２０〜４０の範囲で
あることを前述したが、この色調巾における色調調整は
Ｆｅ2+，Ｍｎ2+，Ｎｉ2+の特殊金属イオン濃度を調整す
ることによって可能であり、３種の金属イオン濃度を適
正範囲内でいずれも高目に保持していくと色調は灰色→
黒灰色（Ｌ値で言うと４０→２０）の方向に変化してい
き、任意の色調を出現させることができる。
【００１６】該めっき鋼板を継続処理する場合の着色処
理液の濃度管理は、高濃度のＺｎ2 + ，Ｈ2 ＰＯ4 - ，
Ｈ+ ，ＰＯ4 3- ，ＮＯ3 - を含む溶液である基本浴原液
と、高濃度のＦｅ2+，Ｍｎ2+，Ｎｉ2+，Ｈ+ ，Ｈ2 ＰＯ
4 - ，ＰＯ4 3- を含む溶液である特殊金属イオン原液を
継続補給することにより調整する。本発明における着色
皮膜の呈色発現理由は、淡灰色（Ｌ値４０〜５０未満）
を呈する従来のリン酸亜鉛皮膜（リン酸亜鉛結晶皮膜）
が生成するのに対して特殊金属イオン添加着色処理液で
処理した場合リン酸亜鉛結晶（Ｚｎ3 （ＰＯ4)2 ・４Ｈ
2 Ｏ）の他にＺｎ2 Ｆｅ（ＰＯ4)2 ・４Ｈ2 Ｏ，Ｍｎ5
Ｈ2 （ＰＯ4)4 ・４Ｈ2 Ｏおよび微細粒Ｎｉが析出する
ために色調が黒色側に（Ｌ値の小さい方向に）変化する
ものと推定される。
理液の濃度管理は、高濃度のＺｎ2 + ，Ｈ2 ＰＯ4 - ，
Ｈ+ ，ＰＯ4 3- ，ＮＯ3 - を含む溶液である基本浴原液
と、高濃度のＦｅ2+，Ｍｎ2+，Ｎｉ2+，Ｈ+ ，Ｈ2 ＰＯ
4 - ，ＰＯ4 3- を含む溶液である特殊金属イオン原液を
継続補給することにより調整する。本発明における着色
皮膜の呈色発現理由は、淡灰色（Ｌ値４０〜５０未満）
を呈する従来のリン酸亜鉛皮膜（リン酸亜鉛結晶皮膜）
が生成するのに対して特殊金属イオン添加着色処理液で
処理した場合リン酸亜鉛結晶（Ｚｎ3 （ＰＯ4)2 ・４Ｈ
2 Ｏ）の他にＺｎ2 Ｆｅ（ＰＯ4)2 ・４Ｈ2 Ｏ，Ｍｎ5
Ｈ2 （ＰＯ4)4 ・４Ｈ2 Ｏおよび微細粒Ｎｉが析出する
ために色調が黒色側に（Ｌ値の小さい方向に）変化する
ものと推定される。
【００１７】
【実施例】板厚０．８ｍｍの溶融亜鉛合金めっき鋼板
（めっき層組成はＺｎ−５％Ａｌ−０．１％Ｍｇ系）を
用いて本発明に基く着色処理および既存着色処理（比
較）を行なった。本発明による着色処理は、一般に使用
されているリン酸亜鉛処理溶液に特殊金属イオンとして
Ｆｅ2+を０．２〜３ｇ／ｌ，Ｍｎ2+イオンを０．２〜３
ｇ／ｌ，Ｎｉ2+を０．１〜１ｇ／ｌの範囲で変化させた
溶液を用いて、浸漬処理条件として温度を５０℃〜８０
℃，浸漬時間を１０秒〜９０秒と変化させて各種色調試
料を作成した。また、比較例として特殊金属イオンの添
加濃度として低濃度側にはずれた試料、高濃度側にはず
れた試料を作成した。更にまた、比較例として通常のリ
ン酸亜鉛処理液を用い５０℃、３０秒浸漬処理を行なっ
たものおよび以下の条件で陰極着色処理を実施した。
（めっき層組成はＺｎ−５％Ａｌ−０．１％Ｍｇ系）を
用いて本発明に基く着色処理および既存着色処理（比
較）を行なった。本発明による着色処理は、一般に使用
されているリン酸亜鉛処理溶液に特殊金属イオンとして
Ｆｅ2+を０．２〜３ｇ／ｌ，Ｍｎ2+イオンを０．２〜３
ｇ／ｌ，Ｎｉ2+を０．１〜１ｇ／ｌの範囲で変化させた
溶液を用いて、浸漬処理条件として温度を５０℃〜８０
℃，浸漬時間を１０秒〜９０秒と変化させて各種色調試
料を作成した。また、比較例として特殊金属イオンの添
加濃度として低濃度側にはずれた試料、高濃度側にはず
れた試料を作成した。更にまた、比較例として通常のリ
ン酸亜鉛処理液を用い５０℃、３０秒浸漬処理を行なっ
たものおよび以下の条件で陰極着色処理を実施した。
【００１８】 ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ３５０ｇ／ｌ Ｎａ2 ＳＯ4 ８０ｇ／ｌ ＮａＮＯ3 １０ｇ／ｌ ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ １５ｇ／ｌ ｐＨ ２ 温 度 ５０℃ 陰極電流密度 ３０A/dm2 電解時間 ５秒
【００１９】〔試験・評価方法〕上記実施例で作成した
着色処理鋼板について以下の特性評価を実施した。 黒色度測定・・・スガ試験機製カラーコンピューター
（型式ＳＭ−３）にて明度指数（Ｌ値）を測定した。 着色皮膜の密着性 曲げ試験（９０℃曲げ）後テーピングを実施し、剥離状
況を観察した。評価方法は次の通り ◎・・・着色層全く剥離なく、テープも黒化しない。 ○・・・着色層全く剥離ないが、テープが少し黒化す
る。 △・・・着色層が少し剥離する。 ×・・・着色層が曲げ部全体で剥離する。
着色処理鋼板について以下の特性評価を実施した。 黒色度測定・・・スガ試験機製カラーコンピューター
（型式ＳＭ−３）にて明度指数（Ｌ値）を測定した。 着色皮膜の密着性 曲げ試験（９０℃曲げ）後テーピングを実施し、剥離状
況を観察した。評価方法は次の通り ◎・・・着色層全く剥離なく、テープも黒化しない。 ○・・・着色層全く剥離ないが、テープが少し黒化す
る。 △・・・着色層が少し剥離する。 ×・・・着色層が曲げ部全体で剥離する。
【００２０】耐変色性試験 着色処理鋼板を５０×７０ｍｍに剪断後５枚を重ねて、
梱包用紙で梱包後、温度７０℃、湿度９９％以上の湿気
槽に３日間保管した。５枚の試料を観察して変色状況を
観察した。 ◎・・・変色が全然見られない。 ○・・・灰色まだら状の変色がわずかに見られる。 △・・・灰色〜黒色の変色が少し見られる。 ×・・・黒色の変色がかなり激しく見られる。 〔試験結果〕着色処理を行なった試験試料の評価結果を
表１に示す。
梱包用紙で梱包後、温度７０℃、湿度９９％以上の湿気
槽に３日間保管した。５枚の試料を観察して変色状況を
観察した。 ◎・・・変色が全然見られない。 ○・・・灰色まだら状の変色がわずかに見られる。 △・・・灰色〜黒色の変色が少し見られる。 ×・・・黒色の変色がかなり激しく見られる。 〔試験結果〕着色処理を行なった試験試料の評価結果を
表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】表１に示す如く、本発明の着色処理を実
施することによって、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき
鋼板表面に灰色から黒灰色（Ｌ値＝２０〜４０）の着色
皮膜が得られ、同皮膜は折曲げ加工（９０℃）により剥
離することもなく、かつ長期保管中においても変色しな
い溶融亜鉛及び溶融亜鉛めっき鋼板が得られることが明
らかとなった。
施することによって、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき
鋼板表面に灰色から黒灰色（Ｌ値＝２０〜４０）の着色
皮膜が得られ、同皮膜は折曲げ加工（９０℃）により剥
離することもなく、かつ長期保管中においても変色しな
い溶融亜鉛及び溶融亜鉛めっき鋼板が得られることが明
らかとなった。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ2+：０．２〜３ｇ／ｌ、Ｍｎ2+：
０．２〜３ｇ／ｌおよびＮｉ2+：０．１〜１ｇ／ｌを含
むリン酸亜鉛処理浴中で、溶融亜鉛めっき鋼板または溶
融亜鉛合金めっき鋼板にリン酸亜鉛処理を施すことによ
り明度指数を２０〜４０とすることを特徴とする溶融亜
鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法。但し、
明度指数はＬ値で表され、Ｌ値＝１０Ｙ1/2 ＹはＪＩＳ Ｚ８７２２に規定される色調３刺激値のひ
とつである。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2507595A JPH08218158A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2507595A JPH08218158A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218158A true JPH08218158A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12155815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2507595A Pending JPH08218158A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | 溶融亜鉛または溶融亜鉛合金めっき鋼板の後処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08218158A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003213393A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Jfe Engineering Kk | 亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
| KR20030071206A (ko) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | 고우열 | 착색과 피막을 동시 수행가능 한 다기능인산염피막처리방법 |
| JP2004360056A (ja) * | 2003-06-09 | 2004-12-24 | Nisshin Steel Co Ltd | 黒色化溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板及びその製造方法 |
| KR100496221B1 (ko) * | 1999-05-27 | 2005-06-21 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 내식성과 도장성이 우수한 인산염 처리된 아연계 도금 강판 |
| JP2007138267A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Om Kogyo Kk | 溶融亜鉛めっき鋼材の黒色化処理方法及びそれによって得られる黒色化した溶融亜鉛めっき鋼材 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP2507595A patent/JPH08218158A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496221B1 (ko) * | 1999-05-27 | 2005-06-21 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 내식성과 도장성이 우수한 인산염 처리된 아연계 도금 강판 |
| JP2003213393A (ja) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Jfe Engineering Kk | 亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
| KR20030071206A (ko) * | 2002-02-28 | 2003-09-03 | 고우열 | 착색과 피막을 동시 수행가능 한 다기능인산염피막처리방법 |
| JP2004360056A (ja) * | 2003-06-09 | 2004-12-24 | Nisshin Steel Co Ltd | 黒色化溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ系合金めっき鋼板及びその製造方法 |
| JP2007138267A (ja) * | 2005-11-21 | 2007-06-07 | Om Kogyo Kk | 溶融亜鉛めっき鋼材の黒色化処理方法及びそれによって得られる黒色化した溶融亜鉛めっき鋼材 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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