JPH0192379A - アルミニウムめっき鋼板の高耐食クロメート処理方法 - Google Patents

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） 本発明は、６価クロムが溶出しにくいクロメート皮膜を
アルミニウムめっき鋼板に形成する高耐食クロメート処
理方法に関する。

（従来技術） 従来上り家電、建材、８！！器などの分野では、溶融ア
ルミニウムめっき鋼板が安価で、耐熱、耐食性に優れ、
外観も美麗であることから、多量に使用されている。ま
た、鋼板に非水溶液による高純度アルミニウムを容易に
電気めっかする方法（例えば、へロデン化アルミニウム
とフルキルピリノニウムへロデン化物の溶融塩浴）も開
発され、その性能も注目されている。これらのアルミニ
ウムめっき鋼板については、近年、腐食環境下での耐食
性が重要視されるようになってきたため、厚りａメート
皮膜のものが広（使用されるようになってさている。　
従来、この厚りロメート皮玖の形成は、高濃度のクロム
酸塩水溶液に硫酸等を添加したクロメート処理液にアル
ミニウムめっき鋼板を浸漬して、処理時間、温度を変化
させることにより目標のクロム付着量にし、その後水洗
することなく乾燥する方法により行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらの方法で形成したクロメ−ト皮膜
は、６価クロムを多量に含むものであるため、６価クロ
ムが溶出し易く、また、皮膜が吸湿し易いものであるた
め、皮膜が剥離し易すいものであった。特に吸湿による
皮膜の剥離現象は、皮膜量が多くなる程顕著であった。

そこで、本発明は、アルミニツムめっき鋼板の高耐食ク
ロメート皮膜において、これらの６価クロムの溶出や皮
膜剥離を改善するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、シリカゾルとリン酸とを含み、３価クロムと
全クロムのモル比が３価クロム／全クロム＝０．４〜０
．６で、かつ、３価クロムとシリカゾルのＳｉとのモル
比がＳｉ／Ｃｒ’◆＝　０．５〜５．０で、さらに、全
クロムとリン酸のＰとのモル比がＰ／全全クロムロ００
２〜０．５０であるクロム酸水溶液をアルミニウムめっ
き鋼板にクロム付着量で２０〜２５０　ＩＩＩｇ／輸２
塗布して、水洗することなく、板温で１５０〜２５０℃
に加熱乾燥することにより６価クロムの溶出、皮膜剥離
の少ないクロメート皮膜形成を可能にした。

ニーで、３価クロムと全クロムとのモル比を３価クロム
／全クロム＝０．４〜０．６にしたのは、０．４未満で
あると、クロメート皮膜の硬化速度が遅くなり、６価ク
ロムの溶出が多くなる。また、鋼板に対する水溶液の濡
れ性も悪くなり、均一な皮膜形成が困難となる。一方、
０．６を越えると、従来のクロメート皮膜と大きな差が
な（なり、水溶液に含まれる３価クロム源（水酸化クロ
ム、リン酸クロムなど）と縮合し、水溶液の安定性が損
なわれてしまう。

水溶液にシリカゾルを配合するのは、鋼板に対するクロ
ム酸水溶液の濡れ性を向上させるためである。すなわち
、一般に６価クロムに対する３価クロムの比率が高くな
ると、クロム酸のｉ離酸濃度が低下し、アルミニウムめ
っき層に対するエツチング作用が小さくなり、均一な皮
膜の形成が困難となる。しかし、シリカゾルを配合する
と、シラ／−ル基がアルミニウムとシリカ反応を起こし
て、めっき層表面をエツチングするので、濡れ性が良好
になり、均一な皮膜が形成される。また、シリカゾル含
有クロメート皮膜を後に１５０〜２５０℃の温度で乾燥
すると、シリカゾルの水酸基が３価クロムと反応して強
固な皮膜を形成する。

このためシリカゾルの配合量は、３価クロムとの関係で
限定する。

シリカゾル配合量は、Ｓｉ換伴で、３価クロムに大・す
して、モル比でＳｉ／Ｃｒ”　＝　０．５〜５．０にな
るようにする。これは、Ｓｉのモル比が０，５未満であ
ると、塗布ムラ、耐食性改善効果がほとんどなく、５．
０より大きくしても、塗布ムラ防止効果は、５．０の場
合と変わらないが、シリカゾルは、水に分散し易い性質
を有しているため、クロメート皮膜が溶解し易くなり、
耐食性を低下させるからである。

また、リン酸を配合するのは、リン酸でアルミニウムめ
っき表面をエツチングしてリン酸アルミニウムを形成さ
せるとともに、３価クロムとリン酸クロム系の綜合物を
形成して、クロメート皮膜をアルミニウムめっき鋼板表
面に固着させるためである。

このリン酸の配合量は、Ｐ換ヰで、全クロムに対して、
モル比でＰ／（全クロム）＝０．０２〜０．５０にする
０モル比が０．０２未満では、エツチング作用が弱くな
るため、皮膜の密着性が低下し、かつ、３価クロムと縮
合反応も不十分となるため、耐食性の優れた皮膜形成が
困難となる。一方、０．５０を越えると、皮膜ｖ！ｊ着
性は良好になるが、エツチング作用が者しく大きくなる
ため、水溶液を浸漬式もしくは循環式に使用すると、液
中にリン酸アルミニウムが多量に含まれるようになり、
水溶液の組成が変化してしまう。

アルミニウムめっき７ｇＡ板へのクロム水溶ａ塗布は、
ロールスクイズ法、ケミツーター法、ロールツーター法
、エアナイフ法、浸漬法、スプレー法などの公知方法を
適宜使用すればよいが、塗布量は、クロム付着量で２０
〜２５０　ｍｇ７ｍ２にする。

２０ｍｇ／論２より少ないと、耐食性が不十分であり、
２５０　Ｂ７ｍ２より多（なると、皮膜が厚くなるため
、加工時に剥離し易く、黄色に着色して外観を損なう。

塗布後は、水洗せずに加熱乾燥するのであるが、乾燥は
、１５０〜２５０　”Ｃの温度で行う。１５０℃未満で
あると、クロメート皮膜の難溶化、難吸湿化が不十分な
ため、耐食性、耐皮膜ｑ４離性が向上しない、一方、２
５０℃より高い温度で艮時間乾燥すると、皮膜に酸化ク
ランクが生じ、酊クロム溶出性が低下する。第１図に乾
燥温度とクロム溶出量との関係を示す。

従来のクロメート皮膜は、約７０℃に加熱すると、マイ
クロクラックが生じてしまうが、本発明のりａメート皮
膜の場合は、上記のような温度に加熱しても、このよう
な問題はない。

（実施例） 無水クロム水溶液にシリカゾル１．リン酸およびリン酸
クロムを配合して、表１に示す組成のクロメート処理液
を調製して、アルミニウムめっき鋼板を処理し、その後
水洗することなく乾燥した。

表１にクロノート皮膜の性能を示す、性能評価は、次の
通りである （１）クロメート皮膜外観 処理ムラの有無を目視で観察した。

Ｏ処理ムラなし Δ　若干処理ムラあり Ｘ　処理ムラ多い （２）皮膜よりのクロムの溶出 ２％オルンケイ酸ソーダ水溶液（６０℃）に２分間浸漬
した場合の溶出量を測定した。

０　　５ｍｇ／鋤２以下２以下　　　Δ　　　１１〜１
９論ｇ　／　ｍ　２０６〜１０鰺ｇ／曽ｚ　　　Ｘ　　
２０ｍｇ／鐘２以上（３）ｉｔ食性 ＪＩＳ　Ｚ　２３７１による塩水噴霧試験で１００時間
経過時点における白錆発生状況を大の基準で評価した。

。 Ｏ白錆発生なし Δ　わずかに白錆発生 ×　白錆発生面積２０％以内 （４）皮膜剥離 エリクセン押出し成型（５■押出し）した部位にセロへ
ンテープを貼付け、強制剥離後テープ側に付着したクロ
ム量を求め、次の基準で評価した。

０　２　曽ｇ／−２以下 Δ　　　２　論ｇ／騰２超、　１　０　Ｂ７ｍ２以下Ｘ
　　　　１０ｍｇ／論２超　　　゛ （発明の効果） 以上のごとく、本発明によれば、６価クロムの溶出や皮
膜剥離が向上したクロメート皮膜を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクロム酸水溶液を塗布した後の加熱
乾燥温度と皮膜からの溶出クロム量との関係を示すグラ
フである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリカゾルとリン酸とを含み、３価クロムと全クロムの
   モル比が３価クロム／全クロム＝０．４〜０．６で、か
   つ、３価クロムとシリカゾルのＳｉとのモル比がＳｉ／
   Ｃｒ＾３＾＋＝０．５〜５．０で、さらに、全クロムと
   リン酸のＰとのモル比がＰ／全クロム＝０．０２〜０．
   ５０であるクロム酸水溶液をアルミニウムめっき鋼板に
   クロム付着量で２０〜２５０ｍｇ／ｍ＾２塗布して、水
   洗することなく、板温で１５０〜２５０℃に加熱乾燥す
   ることを特徴とするアルミニウムめっき鋼板の高耐食ク
   ロメート処理方法。