JPS6256959B2

JPS6256959B2 -

Info

Publication number: JPS6256959B2
Application number: JP59045485A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kanda; Takashi Mizobe; Katsunobu Kunimoto; Tsuneo Inui
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1987-11-27
Also published as: JPS60190588A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、コバルトまたはニツケルの単独か、
あるいは、それらの混合物を主成分とする電解液
中で、短時間の陰極電解処理を施すことにより、
亜鉛または亜鉛合金めつき鋼板を、黒色処理する
方法に関するものである。

従来から、電気機器、光学機器あるいは建築材
料の分野において、装飾性、輻射エネルギーの吸
収性および吸熱性などの向上、また、光反射防止
などの目的に、鋼板の表面を、黒色化することが
試みられている。これらの着色方法としては、(1)
黒色塗装法、(2)化成処理法、(3)染色法、(4)電解
法、などがある。黒色塗装法は、短時間処理する
ためには、塗料の硬化に高温を必要とし、処理工
程が煩雑になり、好ましくない。また、この方法
では塗装であるため、金属外観を失つて意匠性を
悪くし、その上、高価になるという欠点がある。
化成処理では、一般に、黒色クロメート処理やモ
リ・ブラツク法などが公知である。前者は、銀イ
オンが不可決の成分であるため、処理コストが高
い。後者は、高速生産で均一な黒色皮膜を生成す
ることが困難である。また、両者は亜鉛を溶解し
て着色するため、浴の劣化が早く、浴管理が困難
である。染色法もまた、処理工程が複雑で、浴管
理も困難である。亜鉛または亜鉛合金めつきを電
解法により黒色化する方法は、鋼板上に直接、黒
色めつきする方法であるが、一部、黒色クロムめ
つきが検討されている。例えば、特開昭53−5040
号があるが、この方法は中性溶液で陽極処理を施
すもので、有毒な六価クロムを主成分としてお
り、取り扱い、および排水に問題がある。なお、
これらの着色法はラツクめつきや、バレルめつき
などの、加工めつき品への適用が主であり、高速
の連続めつきラインにおける、鋼板への適用は困
難である。

そこで、本発明は、0.5〜30秒という短時間の
陰極電解処理によつて、黒色化する方法を、見出
したものである。

本発明の目的は、浸漬処理では皮膜が形成され
ず、亜鉛の溶出および処理液の劣化も少なく、操
業の容易な陰極電解処理を、短時間に施し、安定
した、亜鉛または亜鉛合金めつき鋼板の黒色処理
方法を提供することにある。

以下、本発明の処理方法を詳細に説明する。

本発明は、水溶性の、コバルトまたはニツケル
の単独か、あるいは、それらの混合物の１〜20
ｇ／と、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、炭酸など
の、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム
塩、、アルミニウム塩の、いずれか１種以上を５
〜70ｇ／含む水溶液、さらに必要に応じて、テ
ルル酸、亜テルル酸、または、それらの塩の、い
ずれか１種以上を0.1〜15ｇ／、あるいは、ほ
う酸、ギ酸、酒石酸、クエン酸、チオシアン酸、
チオ硫酸、または、それらの塩の、いずれか１種
以上を１〜25ｇ／添加して成る水溶液中で、PH
２〜11、温度10〜60℃の処理条件のもとに、陰極
電流密度１〜50A／ｄm²で、0.5〜30秒間、陰極
電解処理することによつて、亜鉛または亜鉛合金
めつき鋼板の表面に、均一な黒色皮膜を得ること
を特徴とする。

すなわち、本発明の主成分である、コバルトお
よびニツケルの化合物には、硫酸塩、塩化物、酢
酸塩、硝酸塩などが含まれる。黒色処理装置の腐
食を考慮した場合は、硫酸塩が好ましい。コバル
トおよびニツケルの、処理液中の濃度は、金属イ
オンとして、１〜20ｇ／が適当である。濃度の
低い方が、黒色の程度を増す傾向にあるが、好ま
しくは、４〜10ｇ／の範囲である。１ｇ／未
満では、黒色皮膜は得られるが、処理時間が長く
なり、高速電着処理には不適当である。また、20
ｇ／を越えると、黒色の程度が低下し、経済的
にも不利である。次に、硫酸、硝酸、塩酸、リン
酸、炭酸などの、アンモニウム塩、ナトリウム
塩、カリウム塩、アルミニウム塩の、いずれか１
種以上を添加する必要がある。これらの処理液中
の濃度は、５〜70ｇ／の範囲が適当であり、５
ｇ／未満では黒色皮膜を生成するのが困難にな
り、70ｇ／を越えると、黒色の程度が低下す
る。好ましくは、５〜30ｇ／の範囲である。ま
た、必要に応じて、皮膜の黒色の程度、均一性お
よび密着性を向上させるために、さらに添加剤を
加える。添加剤には、テルル酸、亜テルル酸、ほ
う酸、ギ酸、酒石酸、クエン酸、チオシアン酸、
チオ硫酸、およびそれらの塩を含む。テルル酸塩
および亜テルル酸塩には、いずれもそのアンモニ
ウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム
塩などの化合物を含む。一方、ほう酸塩、ギ酸
塩、酒石酸塩、クエン酸塩、チオシアン酸塩、チ
オ硫酸塩およびには、いずれもそのアンモニウム
塩、ナトリウム塩、カリウム塩などの化合物を含
む。テルル酸、亜テルル酸、およびそれらの塩の
処理液中の濃度は、0.1〜15ｇ／の範囲が適当
であり、好ましくは、１〜８ｇ／である。濃度
が、0.1ｇ／未満では、黒色皮膜の生成におけ
る効果が小さくなり、15ｇ／を越えると黒色皮
膜の生成が不均一となり色調を損うので好ましく
ない。ほう酸、ギ酸、酒石酸、クエン酸、チオシ
アン酸、チオ硫酸、およびそれらの塩の処理液中
の濃度は、１〜25ｇ／の範囲が適当であり、好
ましくは３〜15ｇ／である。濃度が、１ｇ／
未満では、効果がなく、25ｇ／を越えると、逆
に、黒色皮膜の生成状態が不良となり、なかに
は、沈でん物を生成するものがあるので、好まし
くない。なお、他に、電導性を増すために、一般
に使用されている、電導性にすぐれた添加剤が使
用できる。

本発明の方法によれば、その処理条件の中で、
PHは、２〜11の広範囲で調整されるが、４〜７の
範囲が好ましい。適当なPHに調整するには、酸と
して、硫酸あるいは塩酸など、また、塩基とし
て、水酸化アンモニウムあるいは水酸化ナトリウ
ムなどが用いられる。温度は、10〜60℃の範囲で
適用し得る。黒色皮膜の生成に与える温度の影響
は小さいが、作業性の点から、35〜45℃の範囲が
好ましい。陰極電流密度は、１〜50A／ｄm²の範
囲で、電流密度が高くなると、黒色の程度が増す
傾向にある。しかし、実用的には、10〜30A／ｄ
m²の範囲で調整するのが好ましい。

亜鉛または亜鉛合金めつき鋼板に、前述のよう
な本発明の処理を施すと、0.5〜30秒という非常
に短時間で、均一な黒色の外観が得られる。帯状
の鋼板を、連続生産する場合、一般に短時間の処
理が望まれ、本発明の黒色処理方法が適用でき
る。

なお、さらに、黒色表面を深みのある美観と耐
食性の向上を図るために、本発明の処理後の表面
に、透明な皮膜を形成する珪酸系処理（例えば、
特公昭44−19686号、特公昭45−5130号）あるい
は、クリヤー合成樹脂塗膜を施す方法を組み合わ
すこともできる。

本発明の処理方法は、電気亜鉛めつき鋼板、合
金電気亜鉛めつき鋼板、溶融亜鉛めつき鋼板、合
金化溶融亜鉛めつき鋼板など、亜鉛または亜鉛合
金めつき鋼板の全てに適用できる。

以上述べたとおり、本発明の処理をすることに
より、容易に、安定した方法で、短時間に均一な
黒色の皮膜の外観が得られる。

以下に実施例を示す。

実施例１板厚0.5ｍ／ｍの軟鋼板に、めつき量10ｇ／m²
の電気亜鉛めつきを施したのち、直ちに、次の本
発明の処理を施した。

本発明の処理方法処理液組成硫酸コバルトコバルトとして５ｇ／硫酸アンモニウム５ｇ／ PH 6.0 温度 45 ℃ 陰極電流密度 20A／ｄm² 処理時間５秒得られた鋼板の表面は、均一な、黒色外観を呈
した。

実施例２実施例１と同様に、軟鋼板に電気亜鉛めつきを
施したのち、直ちに、次の本発明の処理を施し
た。

本発明の処理方法処理液組成硫酸ニツケルニツケルとして３ｇ／硫酸アンモニウム５ｇ／ PH 5.5 温度 40 ℃ 陰極電流密度 25A／ｄm² 処理時間３秒得られた鋼板の表面は、均一な、黒色外観を呈
した。

実施例３実施例１と同様に、軟鋼板に電気亜鉛めつきを
施したのち、直ちに、次の本発明の処理を施し
た。

本発明の処理方法処理液組成硫酸コバルトコバルトとして３ｇ／硫酸アンモニウム５ｇ／テルル酸２ｇ／ PH 5.5 温度 40 ℃ 陰極電流密度 20A／ｄm² 処理時間３秒得られた鋼板の表面は、均一な、濃黒色を呈
し、黒色皮膜には剥離が認められず、良好であつ
た。

実施例４板厚0.5ｍ／ｍの軟鋼板に、めつき量15ｇ／m²
のZn―Co―Mo合金電気めつき（めつき中、
Zn98.9wt％、Co1wt％、Mo0.1wt％）を施したの
ち、直ちに、次の本発明の処理を施した。

本発明の処理方法処理液組成硫酸ニツケルニツケルとして５ｇ／硫酸アンモニウム 10ｇ／チオシアン酸アンモニウム５ｇ／ PH 4.5 温度 45℃ 陰極電流密度 45A／ｄm² 処理時間５秒得られた鋼板の表面には、密着性の優れた、均
一な黒色皮膜の生成が認められた。

実施例５板厚0.6ｍ／ｍ、亜鉛付着量240ｇ／m²（両面）
の溶融亜鉛めつき鋼板（ノンスパングル、ノンク
ロメート）に、次の本発明の処理を施した。

本発明の処理方法処理液組成硫酸ニツケルニツケルとして５ｇ／硫酸アンモニウム 15ｇ／テルル酸５ｇ／ほう酸 10ｇ／ PH 4.0 温度 35 ℃ 陰極電流密度 25A／ｄm² 処理時間３秒得られた鋼板の表面は、均一に、濃黒色を呈し
ていた。

実施例６実施例１と同様に、軟鋼板に電気亜鉛めつきを
施したのち、直ちに、次の本発明の処理を施し
た。

本発明の処理方法処理液組成硫酸コバルトコバルトとして２ｇ／硫酸ニツケルニツケルとして５ｇ／硫酸アンモニウム 10ｇ／亜テルル酸ナトリウム１ｇ／ギ酸５ｇ／ PH 4.5 温度 45 ℃ 陰極電流密度 30A／ｄm² 処理時間２秒得られた鋼板に、さらに、リチウムシリケート
処理（皮膜中のSi量250mg／ｄm²）を施した。そ
の結果、得られた鋼板の表面は、つやのある、均
一な黒色を呈し、黒色皮膜の密着性も良好であつ
た。

実施例７実施例１と同様に、軟鋼板に電気亜鉛めつきを
施したのち、直ちに、次の本発明の処理を施し
た。

本発明の処理方法処理液組成塩化コバルトコバルトとして５ｇ／塩化アンモニウム５ｇ／テルル酸５ｇ／ PH 4.0 温度 40 ℃ 陰極電流密度 20A／ｄm² 処理時間７秒得られた鋼板の表面は、均一な、黒色外観を呈
した。

Claims

【特許請求の範囲】１コバルトイオンまたはニツケルイオンの単独
か、あるいは、それらの混合物の１〜20ｇ／
と、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、炭酸の、アンモ
ニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アルミニ
ウム塩の、いずれか１種以上を５〜70ｇ／含む
水溶液のPHが２〜11、温度が10〜60℃、陰極電流
密度が１〜50A／ｄm²の処理条件で、0.5〜30秒
間、陰極電解処理することを特徴とする亜鉛また
は亜鉛合金めつき鋼板の黒色処理方法。２コバルトイオンまたはニツケルイオンの単独
か、あるいは、それらの混合物の１〜20ｇ／を
主成分とし、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、炭酸
の、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム
塩、アルミニウム塩の、いずれか１種以上を５〜
70ｇ／含み、さらに、テルル酸、亜テルル酸、
または、それらのナトリウム塩、カリウム塩、カ
ルシウム塩、およびアンモニウム塩の、いずれか
１種以上を0.1〜15ｇ／、あるいは、ほう酸、
ギ酸、酒石酸、クエン酸、チオシアン酸、チオ硫
酸、または、それらのナトリウム塩、カリウム
塩、アンモニウム塩の、いずれか１種以上を１〜
25ｇ／添加して成る水溶液のPHが２〜11、温度
が10〜60℃、陰極電流密度が１〜50A／ｄm²の処
理条件で、0.5〜30秒間、陰極電解処理すること
を特徴とする亜鉛または亜鉛合金めつき鋼板の黒
色処理方法。