JPS6365086A - 黒色表面処理鋼板とその製造方法 - Google Patents
黒色表面処理鋼板とその製造方法Info
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- JPS6365086A JPS6365086A JP20886386A JP20886386A JPS6365086A JP S6365086 A JPS6365086 A JP S6365086A JP 20886386 A JP20886386 A JP 20886386A JP 20886386 A JP20886386 A JP 20886386A JP S6365086 A JPS6365086 A JP S6365086A
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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着色特に黒色鋼
板に関するものである。
板に関するものである。
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
を開発し需要家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
してブレコード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
を開発し需要家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
してブレコード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。
従来の黒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に述べる。
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に述べる。
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、銀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32巻
第10号p541、表3、表5等の記載の技術がある。
られる公知の技術は、銀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32巻
第10号p541、表3、表5等の記載の技術がある。
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”、Go”
、Mo”とZn2+の合金メッキ浴中、後者はNi、C
o、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60−12
1275号公報は硝酸又は塩素酸塩の水溶液でNi−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。
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”、Go”
、Mo”とZn2+の合金メッキ浴中、後者はNi、C
o、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60−12
1275号公報は硝酸又は塩素酸塩の水溶液でNi−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Ni”
の合金メッキ浴中で陰極電解によりNi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
示している。
の合金メッキ浴中で陰極電解によりNi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
示している。
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
、多くの問題点を抱えている0例えば銀イオンによる方
法はコストが高く、又高生産性に難がある。又、陽極処
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、一度析出させたメッキを再溶解する無理があ
る。
、多くの問題点を抱えている0例えば銀イオンによる方
法はコストが高く、又高生産性に難がある。又、陽極処
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、一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
る被膜が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。
る被膜が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。
本発明はこれらの開運を解決したもので、高速短時間処
理が可能で、下地金属に依存しない黒色処理方法に基づ
き製造される黒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黒色処理方法に基づ
き製造される黒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〕
本発明は次ぎに述べる陰極処理によって得られる黒色表
面処理鋼板とその製造方法である。
面処理鋼板とその製造方法である。
(1)ZnおよびFe、Cot Ni、Crの一種以上
から成る酸化物とリン酸塩を主成分とする付着量0.1
〜5 、0 g / rdの黒色被膜を有することを特
徴とする黒色表面処理鋼板。
から成る酸化物とリン酸塩を主成分とする付着量0.1
〜5 、0 g / rdの黒色被膜を有することを特
徴とする黒色表面処理鋼板。
(2)ZnおよびFe、Co、Ni、Crの一種以上か
ら成る酸化物とリン酸塩を主成分とする付着量0.1〜
5.0g/イの黒色被膜の上層に3g / m以下のガ
ードコートを有することを特徴とする黒色表面処理鋼板
。
ら成る酸化物とリン酸塩を主成分とする付着量0.1〜
5.0g/イの黒色被膜の上層に3g / m以下のガ
ードコートを有することを特徴とする黒色表面処理鋼板
。
(3)Zn”とF e”、 Co”、 N i”。
Cr”+の一種以上と酸化性イオンおよび縮合リン酸化
合物を主成分とする酸性水溶液中で鋼板もしくはメッキ
鋼板を陰極として電解することを特徴とする黒色表面処
理鋼板の製造方法。
合物を主成分とする酸性水溶液中で鋼板もしくはメッキ
鋼板を陰極として電解することを特徴とする黒色表面処
理鋼板の製造方法。
(4)酸化性イオンがNO、−、NO2−。
CQO9−、CQO,−縮合リン酸化合物がP2o、’
−。
−。
P 、01a ’ −+ P 40 x s ’ −+
P s Ox s ” −テ表すレル縮合リン酸イオ
ンを供給する化合物であることを特徴とする第3項記載
の黒色表面処理鋼板の製造方法。
P s Ox s ” −テ表すレル縮合リン酸イオ
ンを供給する化合物であることを特徴とする第3項記載
の黒色表面処理鋼板の製造方法。
(5)電流密度が50A/dirr以下で通電量が10
0クーロン/drrf以下であることを特徴とする第3
項記載の黒色表面処理鋼板の製造方法。
0クーロン/drrf以下であることを特徴とする第3
項記載の黒色表面処理鋼板の製造方法。
本発明は水溶液から陰極に析出する被膜によって黒色化
する方法に基づいており、得られる黒色被膜は金属の酸
化物およびリン酸塩化物で構成されている。黒色被膜は
微細な凹凸を有する平滑な被膜形状で、L値(明度;J
IS Z 8370)が20以下の黒色外観を極め
て容易に得ることが出来る。第2図は鋼板表面に電気亜
鉛メッキを3μ行なった後、Zn5O,−7H,O/N
iSO4−7H,O/NaNO3/Na5P30.、”
200/100/40/16 g/Q、pH=1.8
(7)水溶液中で電流密度10A/drrrで50クー
ロン/dボの陰極電解処理を行った後水洗して得た黒色
表面処理鋼板の表面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真
である。第3図は比較としてNa、P、O□。を加えな
い浴から同条件で得られた黒色表面処理鋼板のSEM写
真である。Na5P、Oよ。無添加材は棒状のラフな構
造であるのに対しNa、P、Oユ。添加材は微細で緻密
な構造をもっていることが明瞭である。
する方法に基づいており、得られる黒色被膜は金属の酸
化物およびリン酸塩化物で構成されている。黒色被膜は
微細な凹凸を有する平滑な被膜形状で、L値(明度;J
IS Z 8370)が20以下の黒色外観を極め
て容易に得ることが出来る。第2図は鋼板表面に電気亜
鉛メッキを3μ行なった後、Zn5O,−7H,O/N
iSO4−7H,O/NaNO3/Na5P30.、”
200/100/40/16 g/Q、pH=1.8
(7)水溶液中で電流密度10A/drrrで50クー
ロン/dボの陰極電解処理を行った後水洗して得た黒色
表面処理鋼板の表面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真
である。第3図は比較としてNa、P、O□。を加えな
い浴から同条件で得られた黒色表面処理鋼板のSEM写
真である。Na5P、Oよ。無添加材は棒状のラフな構
造であるのに対しNa、P、Oユ。添加材は微細で緻密
な構造をもっていることが明瞭である。
黒色被膜組成はZnとFe、Co、Ni、Crの一種以
上の酸化物とリン酸塩である。リン酸塩は縮合リン酸塩
で従来のリン酸塩被膜の結晶性のものと異る。充分な黒
色度(L値20以下)を得るためには、被処理金属の表
面状態によって異るが、普通に行われている電気亜鉛メ
ッキ、N i −Zn合金電気メッキおよび冷延鋼板に
対しては、析出する被膜の量を0.1g/m以上にする
ことで達成できる。付着量が多すぎると被膜が粉状化し
密着性不良になる。実用可能な上限付着量は5g /
rdである。最も好ましい付着量としては0.5〜2.
0g/ボである。
上の酸化物とリン酸塩である。リン酸塩は縮合リン酸塩
で従来のリン酸塩被膜の結晶性のものと異る。充分な黒
色度(L値20以下)を得るためには、被処理金属の表
面状態によって異るが、普通に行われている電気亜鉛メ
ッキ、N i −Zn合金電気メッキおよび冷延鋼板に
対しては、析出する被膜の量を0.1g/m以上にする
ことで達成できる。付着量が多すぎると被膜が粉状化し
密着性不良になる。実用可能な上限付着量は5g /
rdである。最も好ましい付着量としては0.5〜2.
0g/ボである。
第1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、鉛メツキ鋼板である。Bは
本発明によって形成される黒色被膜層、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、Zはメッキ層である。
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、鉛メツキ鋼板である。Bは
本発明によって形成される黒色被膜層、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、Zはメッキ層である。
第1図(a)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、ガードコートを被膜した例
を示す。
上にクロメート処理を行い、ガードコートを被膜した例
を示す。
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鋼板が得られ
る。又、疵に対する抵抗力が向上する。プレスや取扱い
、当り傷にたいして特に有効である。耐食性は特に向上
効果が大きい。
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鋼板が得られ
る。又、疵に対する抵抗力が向上する。プレスや取扱い
、当り傷にたいして特に有効である。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、ワックス類であり、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、ワックス類であり、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。
ガードコートの付着量は外観および溶接性等に害が無い
ように配慮する必要があり、付着量として3 g /
m以下、好ましくは1.5g/n(以下である。
ように配慮する必要があり、付着量として3 g /
m以下、好ましくは1.5g/n(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被膜、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
硬化させた被膜である。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、タルク、リン酸塩、ホウ酸塩等の
無機化合物脂肪酸石鹸類、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被膜、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
硬化させた被膜である。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、タルク、リン酸塩、ホウ酸塩等の
無機化合物脂肪酸石鹸類、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、本発明の黒色表面処理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。
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、本発明の黒色表面処理鋼板の製造方法について述
べる0本発明に用いる処理浴成分について述べる0本発
明の処理浴にはZn”+を必須成分とし更にF s”、
G o”、 N i”、 Cr3+の中から選択され
る金属イオンを含み、更に酸化性イオンと縮合リン酸化
合物を主成分とする水溶液である。金属イオンは硫酸塩
、塩化塩、スルファミン酸塩もしくは金属および酸化物
、炭酸塩の形でイオン供給する。
べる0本発明に用いる処理浴成分について述べる0本発
明の処理浴にはZn”+を必須成分とし更にF s”、
G o”、 N i”、 Cr3+の中から選択され
る金属イオンを含み、更に酸化性イオンと縮合リン酸化
合物を主成分とする水溶液である。金属イオンは硫酸塩
、塩化塩、スルファミン酸塩もしくは金属および酸化物
、炭酸塩の形でイオン供給する。
濃度はZn”+が硫酸塩として50 g / Q〜30
0 g / Q、他ノ金属イオンも50 g / Q
〜300g / Qであるs Z n ”+濃度が高い
ほどL値の低い表面が得られる。好ましい領域としては
、Zn”100〜200g/Q、他の金属イオンとして
例えばNi8+では50〜200g/fl、Fa”+で
は20〜200 g/ Q 、 Co”’t”は20〜
2oOg/ Q + Cr 3” テは5〜50g/f
lが好ましい。
0 g / Q、他ノ金属イオンも50 g / Q
〜300g / Qであるs Z n ”+濃度が高い
ほどL値の低い表面が得られる。好ましい領域としては
、Zn”100〜200g/Q、他の金属イオンとして
例えばNi8+では50〜200g/fl、Fa”+で
は20〜200 g/ Q 、 Co”’t”は20〜
2oOg/ Q + Cr 3” テは5〜50g/f
lが好ましい。
Zn″′″と添加する第2金屓イオンの比は黒色度およ
び品質に影響する。第2金属イオンの全イオンの和をM
e”として示すとM e”’ / Z n ”+比が0
.3〜1.0が好ましい、0.3未満では、後工程で変
色し易い1例えばガードコートやクロメートによって変
色する。一方、2.0超では外観むらが発生し易くなる
。
び品質に影響する。第2金属イオンの全イオンの和をM
e”として示すとM e”’ / Z n ”+比が0
.3〜1.0が好ましい、0.3未満では、後工程で変
色し易い1例えばガードコートやクロメートによって変
色する。一方、2.0超では外観むらが発生し易くなる
。
酸化性イオンとしてはNO、−、NO、−。
CQO,−、CQO,−が好ましく、コノ内NO、−が
最も安定して黒色被膜が得られ易い。濃度としては1〜
20 g / Qが好ましい。Ig/Q未満では黒色度
が不充分で20g/Ω超においては白色の化合物が表面
に析出し易く外観むらや密着不良が生じ易くなり好まし
くない。
最も安定して黒色被膜が得られ易い。濃度としては1〜
20 g / Qが好ましい。Ig/Q未満では黒色度
が不充分で20g/Ω超においては白色の化合物が表面
に析出し易く外観むらや密着不良が生じ易くなり好まし
くない。
縮合リン酸化合物は、Pが2個以上結合したP、OS’
−、P、o、−−、P4013’−j p、012′″
のイオンを供給する化合物例えばナトリウム塩、カリウ
ム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、金属塩(Zn、
Fe、Co、Ni、Cr)である、添加量は酸化性イオ
ンとの関連があり、NaN0゜(A)とVaSP)01
0 (B)の例では(B)/(A)=1〜2が好ましい
。
−、P、o、−−、P4013’−j p、012′″
のイオンを供給する化合物例えばナトリウム塩、カリウ
ム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、金属塩(Zn、
Fe、Co、Ni、Cr)である、添加量は酸化性イオ
ンとの関連があり、NaN0゜(A)とVaSP)01
0 (B)の例では(B)/(A)=1〜2が好ましい
。
本発明における縮合リン酸化合物は、析出する黒色被膜
を平滑に仕上げる作用がある。前述した第2図及び第3
図の比較から縮合リン酸の効果が大きいことが分る。縮
合リン酸化合物によって黒色被膜は平滑で且つ緻密にな
るため半光沢面となり外観の価値を向上させると共に密
着性、耐食性が著るしく改善する。又、被膜中にリン酸
塩として共合し、ガードコートとの密着性を強化する作
用がある。
を平滑に仕上げる作用がある。前述した第2図及び第3
図の比較から縮合リン酸の効果が大きいことが分る。縮
合リン酸化合物によって黒色被膜は平滑で且つ緻密にな
るため半光沢面となり外観の価値を向上させると共に密
着性、耐食性が著るしく改善する。又、被膜中にリン酸
塩として共合し、ガードコートとの密着性を強化する作
用がある。
水溶液のpHは、1.5〜3.0が望ましい0本発明で
は極めて広い範囲(pH0,7〜4.0)で黒色表面を
得ることが出来るが、得られた黒色被膜の品質例えば密
着性を考慮すると上述したPI]範囲が好ましい、浴温
については20〜60℃の範囲で試みたがいずれも良好
な黒色被膜が得られた。
は極めて広い範囲(pH0,7〜4.0)で黒色表面を
得ることが出来るが、得られた黒色被膜の品質例えば密
着性を考慮すると上述したPI]範囲が好ましい、浴温
については20〜60℃の範囲で試みたがいずれも良好
な黒色被膜が得られた。
本発明の場合、必要により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酸塩、フタ
ル酸塩、密着加工性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、沈澱防止のための
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酸塩、フタ
ル酸塩、密着加工性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、沈澱防止のための
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。
以下、電解条件について述べる。
本発明は従来の方法に比べ短時間で且つ黒色化領域の広
い条件を選定できる極めて優れた方法である。電流密度
は5〜50A/drrrが望ましい。
い条件を選定できる極めて優れた方法である。電流密度
は5〜50A/drrrが望ましい。
5A/drd未満では着色化が難しい、又、50A/d
rd超では水素ガスが発生し、むらや出来た被膜が脱膜
する危険度が高い0通電量は5〜100クーロン/dr
&で品質の良い黒色被膜が得られる。
rd超では水素ガスが発生し、むらや出来た被膜が脱膜
する危険度が高い0通電量は5〜100クーロン/dr
&で品質の良い黒色被膜が得られる。
5クーロン/ d rd未満は着色が困薙で、むらのあ
る外観になり易い、又、100クーロン/drrr超で
は、白っぽい被膜が共析し易くむらになる。
る外観になり易い、又、100クーロン/drrr超で
は、白っぽい被膜が共析し易くむらになる。
被処理面は冷延鋼板、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。
ガ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、ロール絞り法、スプレー、エアーナイフ絞り、
浸漬ぬり、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(熱風、赤外線、燃焼炉、電熱)あるい
は紫外線硬化等が採用できる。
コート、ロール絞り法、スプレー、エアーナイフ絞り、
浸漬ぬり、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(熱風、赤外線、燃焼炉、電熱)あるい
は紫外線硬化等が採用できる。
実施例1
冷延鋼板(記号S)、電気亜鉛メッキ鋼板(記号E)、
Ni (12%)−Zn合金メッキ鋼板(記号NZ)、
Fe (20%) −Zn合金メッキ鋼板(記号FZ)
を陰極として対極に船橋を用いて第1表に示す水溶液中
で電解処理を行い水洗機必要により化成処理および有機
高分子被膜を被覆し品質を評価した。
Ni (12%)−Zn合金メッキ鋼板(記号NZ)、
Fe (20%) −Zn合金メッキ鋼板(記号FZ)
を陰極として対極に船橋を用いて第1表に示す水溶液中
で電解処理を行い水洗機必要により化成処理および有機
高分子被膜を被覆し品質を評価した。
N o 、 lは本発明の範囲外の例を示したものでZ
n”+単独浴にC,D成分を加えた浴から得られる黒色
被膜例である。ガードコートを処理しないと、均一で低
り値(12)の外観が得られるが、ガードコートを処理
すると、L値が25にあがる。
n”+単独浴にC,D成分を加えた浴から得られる黒色
被膜例である。ガードコートを処理しないと、均一で低
り値(12)の外観が得られるが、ガードコートを処理
すると、L値が25にあがる。
N002はD成分を含まない本発明範囲外の例で密着性
が不充分である。N o 、 3〜10はZ n”とN
i2+浴にC,D成分を濃度を変え、Dkを変化させた
本発明の例でいずれも品質の良い黒色表面処理鋼板が得
られた。NO、11.12はpH=1.5の例である。
が不充分である。N o 、 3〜10はZ n”とN
i2+浴にC,D成分を濃度を変え、Dkを変化させた
本発明の例でいずれも品質の良い黒色表面処理鋼板が得
られた。NO、11.12はpH=1.5の例である。
NO、13.14は冷延鋼板に黒色処理を施した例であ
る。NO、14で付着量が5.5の場合密着性が劣化し
ている。NO、1′ 5〜17は電気亜鉛メッキ鋼板に
黒色化処理した例である。いずれも良好な結果を得た。
る。NO、14で付着量が5.5の場合密着性が劣化し
ている。NO、1′ 5〜17は電気亜鉛メッキ鋼板に
黒色化処理した例である。いずれも良好な結果を得た。
N0117に分るように12クーロン/drrrでL値
13の黒色が得られ黒色化に必要な通電量が少いことが
和る。NO、18は鉄亜鉛合金メッキ鋼板を黒色化した
例である。
13の黒色が得られ黒色化に必要な通電量が少いことが
和る。NO、18は鉄亜鉛合金メッキ鋼板を黒色化した
例である。
実施例2
12%N i −Z n合金メッキ鋼板を第2表に示す
水溶液中で実施例1と同様に電解し、必要によりガード
コートを被覆し評価した。
水溶液中で実施例1と同様に電解し、必要によりガード
コートを被覆し評価した。
NO、19はz n2 +とN i”浴にF (NaN
O,)とH(NasP30よ。)加えた浴から得られる
本発明例で、N o 、 20はZn2+とFe”にF
、Hを加えた浴又、NO、21はZn”、Ni”+にC
o”+を加えた例、NO、22はCr”+を加えた例で
ある。NO、19〜22いずれも良好な品質の黒色表面
処理被膜性能を示した。NO、23は酸化性イオンとし
てNaN0.とKCQO4を併用した例、NO、24は
縮合リン酸としてNa、P。
O,)とH(NasP30よ。)加えた浴から得られる
本発明例で、N o 、 20はZn2+とFe”にF
、Hを加えた浴又、NO、21はZn”、Ni”+にC
o”+を加えた例、NO、22はCr”+を加えた例で
ある。NO、19〜22いずれも良好な品質の黒色表面
処理被膜性能を示した。NO、23は酸化性イオンとし
てNaN0.とKCQO4を併用した例、NO、24は
縮合リン酸としてNa、P。
0□、を用いた本発明例で、NO、25はNi24″。
Fe”+を共存させた例を示す、NO、23〜25は品
質的に優れたものが得られた。NO、26はpHを高め
にした例であり、密着性、均一性が悪くなる。PHを下
げたN o 、 27は良好である。
質的に優れたものが得られた。NO、26はpHを高め
にした例であり、密着性、均一性が悪くなる。PHを下
げたN o 、 27は良好である。
N’o 、 28はDkを70A/d耐にした例で外観
にむらが生じた。NO、29〜31はN iN + /
Z n”比を0.33〜2.0に変えた例でN0029
が外観の均一性においてやや劣る結果を示した。
にむらが生じた。NO、29〜31はN iN + /
Z n”比を0.33〜2.0に変えた例でN0029
が外観の均一性においてやや劣る結果を示した。
実施例3
冷延鋼板の表面に硫酸浴から電気亜鉛メッキ(目付20
g/m2)を行ったのち、次に示すAおよびB浴中で陰
極電解処理して黒色被膜を形成させたのち、実施例1の
ケミカルを行い、実施例1の有機とシリカの複合樹脂1
,3および5g/m狙いで塗布し焼付けて黒色表面処理
鋼板を得た。
g/m2)を行ったのち、次に示すAおよびB浴中で陰
極電解処理して黒色被膜を形成させたのち、実施例1の
ケミカルを行い、実施例1の有機とシリカの複合樹脂1
,3および5g/m狙いで塗布し焼付けて黒色表面処理
鋼板を得た。
A浴(h蜀、・7H20/N捌、・汎0/N鴎=2■/
10015g/Q、PH=1.8)B浴(A浴にl’1
asp3oID Log/’ R加えた浴、PH=1
.8)電解条件: IOA/di”、 50クーロン/
d♂ケミカル:全クロム付着量 20mg/♂A浴材は
ガードコート後のL値が19〜25でやや白く仕上った
のに対し、B浴材はL値12〜15で半光沢の外観を得
た。スポット溶接性では、有機シリカの複合樹脂が大き
く影響し5 g / rd材は溶接不能で、1 glr
rr材は連続スポット溶接が可能であった。3g/rr
fは不良率が20%発生した。
10015g/Q、PH=1.8)B浴(A浴にl’1
asp3oID Log/’ R加えた浴、PH=1
.8)電解条件: IOA/di”、 50クーロン/
d♂ケミカル:全クロム付着量 20mg/♂A浴材は
ガードコート後のL値が19〜25でやや白く仕上った
のに対し、B浴材はL値12〜15で半光沢の外観を得
た。スポット溶接性では、有機シリカの複合樹脂が大き
く影響し5 g / rd材は溶接不能で、1 glr
rr材は連続スポット溶接が可能であった。3g/rr
fは不良率が20%発生した。
本発明による着色亜鉛複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
新しい鋼板として従来の塗装鋼板分野に使用でき、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
新しい鋼板として従来の塗装鋼板分野に使用でき、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
が可能であり、低いコストで製造できる。
処理が可能なため、従来の電気メツキライン内での処理
が可能であり、低いコストで製造できる。
特に本発明は黒色化において素地金属に依存せず、少量
の通電量で広範囲の表面を容易に黒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。
の通電量で広範囲の表面を容易に黒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(a)、(b)、(C)は本発明の黒色表面処理
鋼板の構成を示した図である。 第2図は本発明の黒色表面処理鋼板の表面顕微鏡写真を
示し、第3図は縮合リン酸を添加しなかった浴を用いて
表面処理した表面顕微鏡写真である。 算 1 凶 (α) (b) (C)n
L 図 メ35oら 茅 3 圀 、350゜
鋼板の構成を示した図である。 第2図は本発明の黒色表面処理鋼板の表面顕微鏡写真を
示し、第3図は縮合リン酸を添加しなかった浴を用いて
表面処理した表面顕微鏡写真である。 算 1 凶 (α) (b) (C)n
L 図 メ35oら 茅 3 圀 、350゜
Claims (5)
- (1)ZnおよびFe、Co、Ni、Crの一種以上か
ら成る酸化物とリン酸塩を主成分とする付着量0.1〜
5.0g/m^2の黒色被膜を有することを特徴とする
黒色表面処理鋼板。 - (2)ZnおよびFe、Co、Ni、Crの一種以上か
ら成る酸化物とリン酸塩を主成分とする付着量0.1〜
5.0g/m^2の黒色被膜の上層に3g/m^2以下
のガードコートを有することを特徴とする黒色表面処理
鋼板。 - (3)Zn^2^+とFe^2^+、Co^2^+、N
i^2^+、Cr^3^+の一種以上と酸化性イオンお
よび縮合リン酸化合物を主成分とする酸性水溶液中で鋼
板もしくはメッキ鋼板を陰極として電解することを特徴
とする黒色表面処理鋼板の製造方法。 - (4)酸化性イオンがNO_3^−、NO_2^−、C
lO_4^−、ClO_3^−縮合リン酸化合物がP_
2O_7^4^−、P_3O_1_0^5^−、P_4
O_1_3^6^−、P_6O_1_9^8^−で表さ
れる縮合リン酸イオンを供給する化合物であることを特
徴とする特許請求の範囲第3項記載の黒色表面処理鋼板
の製造方法。 - (5)電流密度が50A/dm^2以下で通電量が10
0クーロン/dm^2以下であることを特徴とする特許
請求範囲第3項記載の黒色表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20886386A JPS6365086A (ja) | 1986-09-06 | 1986-09-06 | 黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
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 |
---|---|---|---|
JP20886386A JPS6365086A (ja) | 1986-09-06 | 1986-09-06 | 黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6365086A true JPS6365086A (ja) | 1988-03-23 |
JPH0359996B2 JPH0359996B2 (ja) | 1991-09-12 |
Family
ID=16563366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20886386A Granted JPS6365086A (ja) | 1986-08-18 | 1986-09-06 | 黒色表面処理鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6365086A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02115381A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 表面処理鋼板 |
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 |
JP2009068115A (ja) * | 1999-04-12 | 2009-04-02 | Toyo Kohan Co Ltd | 表面処理鋼板の製造方法、表面処理鋼板、および表面処理鋼板に有機樹脂を被覆してなる樹脂被覆表面処理鋼板 |
KR20210103512A (ko) | 2019-04-17 | 2021-08-23 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 아연계 도금 강판 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5319978A (en) * | 1976-08-04 | 1978-02-23 | Ici Ltd | Electrodes and electrolytic cell housing them |
JPS55161073A (en) * | 1980-06-02 | 1980-12-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | Surface treatment of corrosion resistant alloy steel |
-
1986
- 1986-09-06 JP JP20886386A patent/JPS6365086A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH02115381A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 表面処理鋼板 |
JPH0548308B2 (ja) * | 1988-10-25 | 1993-07-21 | Sumitomo Metal Ind | |
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 |
JP2009068115A (ja) * | 1999-04-12 | 2009-04-02 | Toyo Kohan Co Ltd | 表面処理鋼板の製造方法、表面処理鋼板、および表面処理鋼板に有機樹脂を被覆してなる樹脂被覆表面処理鋼板 |
KR20210103512A (ko) | 2019-04-17 | 2021-08-23 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 아연계 도금 강판 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0359996B2 (ja) | 1991-09-12 |
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