JPS6220880A - 亜鉛−アルミニウム合金めつき鋼板の表面処理方法 - Google Patents

亜鉛−アルミニウム合金めつき鋼板の表面処理方法

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JPS6220880A JP15801685A JP15801685A JPS6220880A JP S6220880 A JPS6220880 A JP S6220880A JP 15801685 A JP15801685 A JP 15801685A JP 15801685 A JP15801685 A JP 15801685A JP S6220880 A JPS6220880 A JP S6220880A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本究明はアルミニウム含有量が1〜70%の亜鉛−アル
ミニウム合金めっき鋼板の表面処理方法に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来より亜鉛めっき鋼板を塗装するに際し、6価クロム
化合物を主剤としたクロメート水溶液で亜鉛めっき鋼板
を処理してクロメート皮膜を化成させて塗装下地性を向
上させ、ることが良く知られている。最近公害上の間鴎
から6価クロム含有水を工場外に排出することが出来な
くなったので、【亜鉛めっき鋼板に6価クロム及びシリ
カを含む酸性の塗布型クロメート水心液を塗布して水洗
することなくぞのま筐乾譲して塗装下地とするクロメー
ト処理法がとられるようになった。
近年めっき鋼板自体の耐食性を向上させる為種々の合金
めっき鋼板が1iil ’tfsされているが、その中
で亜鉛−アルミニウム合金めつきw4阪が注目され市場
にも出ている。この亜鉛−アルミニウム合金めっきはめ
っき皮j戻中に1〜70%のアルミニウムを言有すせる
もので、従来の溶融亜鉛めっきに比較して裸めっき板の
耐食性が格段に良好になる。しかし、この亜鉛−アルミ
ニウム合金めっき鋼板に前記塗布型のクロメート水溶液
にて塗・装下地皮膜を形成させてもその効果は余りなく
、3年問屋外曝露後の前記合金めっき鋼板の切断部の塗
装ふくれ状態を観察すると無処理と殆ど差がなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板表面に塗布
型クロメート水溶液を塗布する前に表面調整を行って、
従来のクロメート塗布法よりも屋外4真性を向上させる
ことを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、前記目的を達成させる為に、塗布型クロメ
ート処理するにあたり予め亜鉛−アルミニウム合金めっ
き材表面のアルミニウムを選択的に除去することを検討
した。その結果亜鉛−アルミニウム合金めっき材を金属
イオン、特にコバルト、鉄、ニッケル、マンガンの1穐
又は2種以上の金属イオンを含み且つ該金属イオンが醪
存するに必要な量の錯化剤を含む、H11以上のアルカ
リ水溶液で前処理することにより、該めっき材表面に偏
析濃化していたアルミニウムを除去し、七の後シリカを
含む塗布型クロメート水溶液全塗布することにより本発
明の目的全達成させることが出来た。又その後塗装する
のであるが、下塗塗料としてエポキシ樹脂塗料を用いる
と、他の塗料に比べ型外″1%1性が更に優れているこ
とがわかった。
本発明に於けるアルカリ水容液に含まれる金属イオンは
硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、塩化物等の無機塩、その他水
容液又はアルカリに可痔な化合物として供給する。その
濃度は金属換算で0.01〜10曽、好ましくは0.0
5〜5竹である。そしてこれらの金属イオンがアルカリ
水宕腹中で尋存状態で維持されるように錯化剤で充分錯
化されていなげればならないが、その錯化剤は通常0.
1〜204の濃度で1史い、その錯化剤としては縮合り
ん酸塩、アンモニア等の無機錯化剤、そして有機鉛化剤
としてマロン酸、フマル酸等のようなジカルボン酸、グ
リシンのようなアミノ酸部、クエン酸、グルコ/酸、乳
酸のようなヒドロキ7カルボン酸類、ソルビトール、1
−2エタンジオールのようなポリヒドロキ7脂肪族化合
物、サリチル酸、フタル酸のようなフェノールカルボン
酸類、エチレンジアミンテトラ酢酸のようなアミンカル
ボン酸類、ジェタノールアミノメタンホスホネートのよ
うなポリアミノ酸、リグノスルホン酸塩類などである。
特に好ましいのはへキサヒドロキ7ヘプトン酸、グルコ
ン酸ナトリウム、エチレンジアミンテトラ酢酸のナトリ
ウム塩である。
本発明に於ける処理工程は、亜鉛−アルミニウム合金め
っき材をスプレー又は浸漬法に依って本発明に於ける常
温〜沸騰温度のアルカリ水溶液で前記めっき材表面のア
ルミニウムを選択的にエツチング除去するに必要な時間
処理し、水洗後シリカを含んだクロメート水溶液にて塗
布する工程からなる。本発明に於けるアルカリ水溶液に
よる実用土満足な前処理としては連続フープラインの場
合、通常処理m度50〜80℃、処理時間4〜10秒で
行われるが、高温高濃度のアルカリ水溶液ヲ用いれは更
に短時間でも処理可能である。本発明に於げるシリカを
含むクロメート水溶液の亜鉛−アルミニウム合金めっき
鋼板表面に対する塗布量は乾燥温度で10〜400−で
ある。10 ”f7.、を未満だと本発明の効果を発揮
するのに充分でなく、400−より上まわると塗料付着
性を低下させて実用的でない。
クロメート水溶液中の6価クロムイオンは無水クロム酸
から誘導され、シリカとしてはコロイダルシリカから誘
導される。又クロメート水溶液に5価クロムイオン及び
/又はリン酸イオンが含まれるのが好ましい。3価クロ
ムは、6価クロムを含有するクロメート水溶液に、でん
ぷん、しゆう酸、タンニン、アルコール等の還元剤を添
加することによって含有させる。クロメート水faQ中
のシリカ/6価クロムイオン重量比は0.6〜15が好
ましい。クロメート水溶液中の5価クロムイオン/6価
クロムイオン重量比は0.2〜1が好ましい。
クロメート水塔液中のPO4/ 6価クロムイオン重量
比は0.6〜6が好ましい。
〔作用〕
本発明に於けるアルカリ水4液の亜鉛−アルミニウム合
金めっき材表面のアルミニウムの選択エツチング性につ
いて行った試験fJ k示す。
試験例 「スーパージンク」の商標で市販されている亜鉛−アル
ミニウム合金(Zn90〜96.5%、Al3.5〜1
0%)めっき鋼板を第1表記載のPH13,5〜16.
7 の処理液で浴温57〜63℃にて5秒間スプレー処
理した。鉄はFe (NOs )s ’ft、ニッケル
はNt(No3)tとして、コバルトはCo (NOx
 )tとし″′C叱用した。それぞれの金属イオンのa
度は険相した薬剤の金属換算値である。処理後水洗乾燥
し、この処理板の表mlを螢光X線分析装置(FXA 
)にてAl −Ka を管球:Cr、分光結晶: ED
DT、電圧50KV、を流30rnA、積分時間20秒
で、またZnKaを管球:W、分光結晶: Lid、 
電圧20KV、電流2 mA、積分時間10秒の条件で
測定し、A1のカウント及びZnのカウントからA+/
 Zn比を算出した。その結果を第1表に示す。
@1表 第1表から明らかな如く無処理に比べ本発明に於けるア
ルカリ水溶液(No、1、No、2、No、3)で処理
したものは亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板のAl量
が減少していることが分かる。
実施例1 「スーパージンク」の商標で市販されている亜鉛−アル
ミニウム合金めっき鋼板を、Fe (NOs )s k
FC換算で0.177z、Ni (NO3)、 f N
i換算で0.241、ヘキサヒドロキシへブト/ソーダ
1t、7’/i、苛性ソーダ22〜含有するpH13j
、液温57〜63℃のアルカリ水溶液で10秒間スプレ
ー処理し、水洗し、6価クロム17.71含有する水溶
性クロム化合物中に3価クロム9.91含有し、シリカ
15.87z f含んだpH3の液でロールコータ−塗
布し乾燥して190シ鷹の皮膜を得た。
比較例1としては、浴融亜鉛めっき鋼板及び亜鉛−アル
ミニウム合金めっき鋼板の無処理と、それ等の鋼板にア
ルカリ水m液による処理を除いた以外は実施例1と同一
条件で処理した。
実施例2 実施例1と同様の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板を
、Fe (NOs )sをFe換算で0.17’/、、
Co (NOI )2をCo換算で0.24θ、ヘキサ
ヒドロキシヘプトン7−タ21.7 pz、 ’R性7
− タ221 を有ス6 pH15,ls、液温55〜
60℃のアルカリ水m液で6秒間スプレー処理し、水泳
し、6価クロム16.55/7含有する水溶液クロム化
合物中に3価りpA9.9’l/z及びシリカ54.2
〜を含有し、更にPo、25.5〜を含んだpH1,5
の液でロールコータ−塗布し乾嫌して280%の皮膜を
得た。
比較例2とし【、溶融亜鉛めっき鋼板及び亜鉛−アルミ
ニウム合金めつき鋼板にアルカリ水m液による処理を除
いた以外は実施例2と同一条件で処理した。
前記処理された合金めつき鋼板に、2コートのものはエ
ポキシ系下塗塗料全膜厚5μになるようにバーコーター
で塗布し、処理温度1νO℃で焼付け、次いでポリエス
テル系上塗塗料を15μになるようにバーコーターで塗
布し、処理温度が200°Cで焼付けた。また1コート
のものはポリエステル系1コート塗料を14μになるよ
うにバーコーターで塗布し、処理温度210℃で焼付け
た。その塗装仮について塗膜密着性及び耐食性試験を行
った結果を8g2表に示す。
試験方法は次の如く行った。
(リ 折り曲げ試験、衝撃試験 折り曲げ試験は塗装後試験板を二つ折りにして折り曲げ
部分に試験板と同厚みの板片を2枚折り曲げ部に挿入し
万力を用いて締めつけ、折り曲げた而にスコッチテープ
を貼りテープを急激に剥がす。本試験後折り曲げ面に対
する塗膜の剥離面積より評価点金つげる。
衝撃試験はデュポン式衝撃試験磯によって撃心2“、荷
重1kg、高さ50c!ILで行い、凹面にスコッチテ
ープを貼りテープを急激に剥がす。本試験後凹面に対す
る塗膜の剥離面積より評価点をつける。
評価点の区別は次の通りである。
折り曲げ試験及び衝撃試験 (2)  コインスクラッチ試験 10円硬貨により塗面をひっかく。本試験後試験面に塗
膜の剥離面積により評価点をつける。評価点の区別は次
の通りである。
(3)耐食性試験 3−15%塩水噴霧試験 塗装後試験板にナイフで塗面を通して素地に達する傷を
入れた部分、切断部及び折り曲げ都についてJIS −
Z −2371により5%塩水噴霧試験、1コートの場
合二500時間、2コートの場合: 1000時間行い
、下記の判定基準により判定する。
3−2 屋外曝露試験 神奈川系の住宅地に6年間曝廃した。
〔発明の効果〕
以上の如く、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に、シ
リカをさむクロメート水4液を塗布する前に本発明に於
けるアルカリ水溶液にて処理することにより、塗装後の
屋外8m性を向上させることが出来る。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルミニウム含有量が重量で1〜70%の亜鉛−
    アルミニウム合金めっき鋼板にニッケル、鉄、コバルト
    、マンガンの群より選ばれた1種又は2種以上の金属イ
    オン及び該金属イオンを溶存させるに必要な量の錯化剤
    を含むpH11以上のアルカリ水溶液にて処理を施し、
    次いでシリカを含むクロメート水溶液を塗布して乾燥し
    、その後塗装することを特徴とする亜鉛−アルミニウム
    合金めっき鋼板の表面処理方法。
  2. (2)前記塗装に際し下塗り塗料としてエポキシ樹脂塗
    料を施すことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の表面処理方法。
  3. (3)前記クロメート水溶液に3価クロムイオン及び/
    又はリン酸イオンが含まれることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板
    の表面処理方法。
  4. (4)前記亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板に塗布さ
    れたシリカを含むクロメート水溶液が乾燥皮膜で10〜
    400mg/m^2になるように塗布されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の亜鉛−アルミニ
    ウム合金めっき鋼板の表面処理方法。
  5. (5)前記クロメート水溶液中のシリカ/6価クロムイ
    オンの重量比が0.6〜15であり、3価クロム/6価
    クロムイオンの重量比が0.2〜1である特許請求の範
    囲第3項記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の表
    面処理方法。
  6. (6)前記クロメート水溶液中のリン酸イオン/6価ク
    ロムイオンの重量比が0.6〜3である特許請求の範囲
    第3項記載の亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の表面
    処理方法。
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