JP2010047796A - 表面処理亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】亜鉛系めっき鋼板上に、Si, Ti, Zr, Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、又は酸化物と水酸化物の混合物からなる皮膜Aと、更に前記皮膜Aの上に、カルボキシル基及び/又は水酸基を有する水性樹脂と架橋剤との反応により形成される架橋性有機樹脂マトリックス50〜90質量%と、残部無機防錆剤からなる有機樹脂層Bを有し、前記皮膜Aは、更に前記皮膜Aを構成する全元素に対して、前記皮膜A中に固溶している亜鉛原子を1〜50原子数%含有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。
【選択図】なし
Description
(1)亜鉛系めっき鋼板上に、Si, Ti, Zr, Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、あるいは酸化物と水酸化物の混合物からなる皮膜Aと、更に前記皮膜Aの上に、カルボキシル基及び/又は水酸基を有する水性樹脂と架橋剤との反応により形成される架橋性有機樹脂マトリックス50〜90質量%と、残部無機防錆剤からなる有機樹脂層Bを有し、前記皮膜Aは、更に前記皮膜Aを構成する全元素に対して、皮膜A中に固溶している亜鉛原子を1〜50原子数%含有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。
(2)亜鉛系めっき鋼板上に、酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛からなる皮膜Cと、更に前記皮膜Cの上にSi, Ti, Zr, Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、あるいは酸化物と水酸化物の混合物からなる皮膜Aと、更に皮膜A上に、カルボキシル基及び/又は水酸基を有する水性樹脂と架橋剤との反応により形成される架橋性有機樹脂マトリックス50〜90質量%と、残部無機防錆剤からなる有機樹脂層Bを有し、前記皮膜Aは、更に前記皮膜Aを構成する全元素に対して、皮膜A中に固溶している亜鉛原子を1〜50原子数%含有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。
MF6 2- + 2H2O ⇔ MO2 + 4H+ + 6F- ・・・(II)
(M:Si, Ti,Zr, Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の金属元素
An:リン酸イオン、炭酸イオン、硝酸イオン、水酸基
m:Anの価数)
ここで、式(I)または(II)の平衡反応を右辺側に進めるための駆動剤を添加することによって、MO2が析出し、めっき表面上に被膜を形成する。被膜形成を促進させる駆動剤としては、例えば、亜鉛系めっき鋼板から溶出した亜鉛イオンを用いることが出来る。これにより、Si、Ti、Zr、Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物及び水酸化物の混合物からなる皮膜Aが得られる。
◎:白錆発生無し
○:10%未満
△:20%未満
×:20%以上
被膜Aと樹脂層Bの界面における剥離部の有無、及び被膜の態様、断面構造については、透過型電子電子顕微鏡により調べた。また、被膜A中の亜鉛原子濃度については、透過型電子顕微鏡に付属のエネルギー分散型X線分光器により調べた。
処理液は、0.1M ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム水溶液を用い、フッ化水素酸やアンモニア水で pH を3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を 5 分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 16〜30]
処理液は、0.1M ヘキサフルオロジルコン酸アンモニウム水溶液を用い、フッ化水素酸やアンモニア水で pH を3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を 5 分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 31〜45]
処理液は、0.1M ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム水溶液を用い、フッ化水素酸やアンモニア水で pH を3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を 5 分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 46〜60]
処理液は、酸化ハフニウム(IV)をフッ化水素酸に溶かした水溶液を用い、アンモニア水でpH を3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を浸漬し、その後電解することで行った。電解は処理液中で電流密度を50mA/cm2 に制御してカソード電解を5秒間行った。成膜後水洗し、風乾した。一部の基材については、続いて、真空中で200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験 No 61〜75]
処理液は、0.005M 硝酸バナジル水溶液を用い、フッ化水素酸やアンモニア水で pH を 3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を浸漬し、その後電解することで行った。電解は処理液中で電流密度を50mA/cm2 に制御してカソード電解を5秒間行った。成膜後水洗し、風乾した。一部の基材については、続いて、真空中で200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 76〜93]
処理液は、0.1M ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム水溶液を用い、アンモニア水で pH を5.5 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を 5 分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。その後、基材を陽極、ステンレス板を陰極とし、電解溶液中で直流電圧20〜190mVを10分間印加して陽極酸化した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 94〜111]
処理液は、0.1M ヘキサフルオロジルコン酸アンモニウム水溶液を用い、アンモニア水で pH を5.5 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を 5 分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。その後、基材を陽極、ステンレス板を陰極とし、電解溶液中で直流電圧20〜190mVを10分間印加して陽極酸化した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 112〜129]
処理液は、0.1M ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム水溶液を用い、アンモニア水で pH を5.5 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を 5 分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。その後、基材を陽極、ステンレス板を陰極とし、電解溶液中で直流電圧20〜190mVを10分間印加して陽極酸化した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 130〜147]
処理液は、酸化ハフニウム(IV)をフッ化水素酸に溶かした水溶液を用い、アンモニア水でpH を3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を浸漬し、その後電解することで行った。電解は処理液中で電流密度を50mA/cm2 に制御してカソード電解を5秒間行った。成膜後水洗し、風乾した。その後、基材を陽極、ステンレス板を陰極とし、電解溶液中で直流電圧20〜190mVを10分間印加して陽極酸化した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験 No 148〜165]
処理液は、0.005M 硝酸バナジル水溶液を用い、アンモニア水で pH を 3,4,5,6,7 に調整した。成膜は、常温で処理液中に基材を浸漬し、その後電解することで行った。電解は処理液中で電流密度を50mA/cm2 に制御してカソード電解を5秒間行った。成膜後水洗し、風乾した。その後、基材を陽極、ステンレス板を陰極とし、電解溶液中で直流電圧20〜190mVを10分間印加して陽極酸化した。一部の基材については、続いて、真空中で 200℃、400℃に 3 時間保持する熱処理をした。
[実験No. 166〜168]
処理液は、0.1M ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム水溶液を用い、アンモニア水で pH を5.5 に調整した。成膜は、常温で基材とアルミニウム板を短絡させて処理液中に1分間浸漬することで行い、成膜後水洗し、風乾した。
Claims (2)
- 亜鉛系めっき鋼板上に、Si, Ti, Zr, Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、又は酸化物と水酸化物の混合物からなる皮膜Aと、
更に前記皮膜Aの上に、カルボキシル基及び/又は水酸基を有する水性樹脂と架橋剤との反応により形成される架橋性有機樹脂マトリックス50〜90質量%と、残部無機防錆剤からなる有機樹脂層Bを有し、
前記皮膜Aは、更に前記皮膜Aを構成する全元素に対して、前記皮膜A中に固溶している亜鉛原子を1〜50原子数%含有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。 - 亜鉛系めっき鋼板上に、酸化亜鉛及び/又は水酸化亜鉛からなる皮膜Cと、
更に前記皮膜Cの上にSi, Ti, Zr, Hf、Vからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物、又は酸化物と水酸化物の混合物からなる皮膜Aと、
更に皮膜A上に、カルボキシル基及び/又は水酸基を有する水性樹脂と架橋剤との反応により形成される架橋性有機樹脂マトリックス50〜90質量%と、残部無機防錆剤からなる有機樹脂層Bを有し、
前記皮膜Aは、更に前記皮膜Aを構成する全元素に対して、前記皮膜A中に固溶している亜鉛原子を1〜50原子数%含有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。
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