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JP2833337B2 - 電解クロメート鋼板の製造方法 - Google Patents
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JP2833337B2 - 電解クロメート鋼板の製造方法 - Google Patents

電解クロメート鋼板の製造方法

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JP2833337B2
JP2833337B2 JP10602592A JP10602592A JP2833337B2 JP 2833337 B2 JP2833337 B2 JP 2833337B2 JP 10602592 A JP10602592 A JP 10602592A JP 10602592 A JP10602592 A JP 10602592A JP 2833337 B2 JP2833337 B2 JP 2833337B2
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chromate treatment
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electrode
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、亜鉛電気メッキ鋼板
に電解クロメート処理を施こし、鋼板の表面上にエッジ
オーバーコートのない、均一な外観を有する電解クロメ
ート被膜を形成させるための電解クロメート鋼板の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属表面処理鋼板の電解クロメート処理
技術として、特開平2-145,797 号公報に、下記に示す金
属表面処理鋼板の電解クロメート処理方法が提案されて
いる。金属表面処理鋼板を、CrO3:10〜60g/l 、SiO2
1〜20g/l 、H2ZrF6:0.5 〜10g/l 、H2SO4 :0.1 〜2
g/l 、F - イオン:0.1 〜3g/l および不可避的不純物
からなり、且つ、pHを2.0 〜3.2 に調整したクロメート
処理液中で陰極電解しながらクロメート処理を施こす
(以下、「先行技術1」という)。先行技術1において
は、電解クロメート処理槽(電解クロメート処理トレ
イ)が1つであり、処理槽で行なわれるパス数は1つの
電解クロメート処理槽当たり2パスである。従って、所
望のクロメート付着量を得るためには、1パス当たりの
電流密度を高くする必要がある。また、エッジマスク等
の設備なしで、記載されている通電条件によって電解ク
ロメート処理を行なった場合、エッジオーバーコートが
発生することは必至であるという問題がある。更に、先
行技術1は、設置されている2パスのうち、前パス側の
電流密度を後パス側の1/2に設定して実施する例を示
しているが、この範囲でもエッジオーバーコートの抑制
に十分な効果は得られない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、亜鉛電気メッキ
鋼板の表面上に電解クロメート被膜を形成させる場合、
電解クロメート処理電極において電解クロメート処理時
に使用される電流は、各電極に均等に配分されているた
め、高電流が繰り返し亜鉛電気メッキ鋼板の表面上に流
れるだけでなく、当該亜鉛電気メッキ鋼板エッジ部への
電流集中から、エッジ部の被膜付着量が高くなる、いわ
ゆるエッジオーバーコート発生の問題があった。このよ
うに、電解クロメート処理時に発生するエッジオーバー
コートは、設備的に、エッジマスク等の設備を設置しな
いことには、防ぐことができないと考えられていた。
【0004】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、形成される電解クロメート被膜の付着量が幅
方向で偏ることがなく、エッジオーバーコートのない均
一な外観を有する電解クロメート被膜を得ることができ
る電解クロメート鋼板の製造方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者は、エッジマスク
等を使用することなくエッジオーバーコートの発生を抑
制する方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
下記の知見を得た。電解クロメート処理槽を複数設け、
電極の数を複数とし、各電極における電解クロメート処
理時の電流密度を、各電極均等にするのではなく、最終
電極の1つ手前までの電極の電流密度を、最終電極の電
流密度よりも低くなるように制御することによって、均
一な外観を有する電解クロメート被膜を形成させること
ができる。
【0006】この発明は、上述の知見に基づいてなされ
たものであって、電解クロメート処理槽に収容されたク
ロム酸化合物を主成分とする電解クロメート処理液を使
用し、前記電解クロメート処理液を通過中の亜鉛電気メ
ッキ鋼板に対して電解クロメート処理を施こして前記亜
鉛電気メッキ鋼板の表面上に電解クロメート被膜を形成
する電解クロメート鋼板の製造方法において、電解クロ
メート処理槽を複数設け、電極の数を複数とし、前記複
数の電極のうち、最終電極の1つ手前の電極までの電解
クロメート処理時の電流密度を、最終電極における電解
クロメート処理時の電流密度よりも低い値に設定し、か
くして、前記亜鉛電気メッキ鋼板の表面上にエッジオー
バーコートの無い電解クロメート被膜を形成することに
特徴を有するものである。
【0007】
【作用】最終電極の1つ手前までの電極において、最終
電極よりも低い電流密度で電解クロメート処理を施すこ
とにより、エッジオーバーコートが防止される。最終電
極において、最終電極の1つ手前までの電極よりも高い
電流密度で電解クロメート処理を施すことにより、所望
のクロム付着量が得られる。
【0008】以下に、この発明を詳細に説明する。この
発明は、クロム酸化合物を主成分とする電解クロメート
液理液を使用し、亜鉛電気メッキ鋼板に対して電解クロ
メート処理を施すことにより、亜鉛電気メッキ鋼板の表
面上、即ち、亜鉛電気メッキ層の表面上に電解クロメー
ト被膜を形成させる場合において、電解クロメート処理
槽を複数設け、電極の数を複数とし、最終電極(n電
極)における電解クロメート処理時の電流密度のみを高
く設定し、最終電極の1つ手前の電極{(n−1)電
極}までの電極の電流密度を、最終電極よりも低く設定
する。電解クロメート処理槽を複数設けるのは、1つの
処理槽当たり電極(アノード)数が1つあるいは2つ
{1パスあるいは2パス}しかない処理槽の、1電極
(1パス)当たりの電流密度を低くするためである。電
極が1つ(1パス)では、所望のクロメート被膜付着量
を得るために、1電極(1パス)当たりの電流密度を高
くせざるをえない。
【0009】クロメート被膜の形成は、電析による被膜
形成およびクロムイオンと亜鉛電気メッキ鋼板上の亜鉛
との置換析出による化学反応の両者が平行して行われて
いると考えられる。しかしながら、各電解クロメート処
理槽の間の無通電区間においては電析が行われないた
め、一度形成されたクロメート被膜が再溶解し、ファラ
デーの方法による被膜析出量が確保されない。即ち、電
解クロメート被膜形成といえども、反応型析出との複合
析出によって最終目標付着量のクロメート被膜が形成さ
れているのである。従って、このようなクロメート被膜
形成機構に鑑み、最終電極において、必要とするクロメ
ート付着量を確保可能な電流密度で通電することによ
り、所望の付着量を得ることができる。
【0010】連続する電極の通電量を、電解クロメート
被膜の所望付着量を得るために必要な電流密度よりも低
くすれば、鋼板エッジ部へのクロメート被膜形成作用の
集中が抑制されることは自明の事項である。従って、エ
ッジオーバコートの発生を抑制するためには低い電流密
度で電解クロメート処理を行えばよい。しかしながら、
電解クロメート処理を、その全過程において上記の低い
電流密度で行なえば、所望量よりも低い付着量のクロメ
ート被膜しか得られない。一方、最終電極の1つ手前ま
での電極において、所望の付着量を得るために必要な高
い電流密度により電解クロメート処理を行なっても、最
終電極に鋼板が達するまでのクロメート被膜の再溶解を
抑制しない限り、所望のクロメート被膜の付着量を確保
することはできない。従って、最終電極の1つ手前まで
の電極においては、エッジオーバーコートが外観上目立
たない程度の低い電流密度で電解クロメート処理を行な
ってエッジオーバーコートを抑制する。そして、最終電
極においてのみ、必要とする所望の付着量を確保し得る
電流密度で電解クロメート処理を施こす。このように電
解クロメート処理を施こせば、エッジオーバーコートの
ない均一な外観が得られ、且つ、所望の付着量を得るこ
とができる。
【0011】最終電極の1つ手前までの電極における電
解クロメート処理時の電流密度は、最終電極の電流密度
の、0超1/2未満の範囲内とすることが好ましい。即
ち、各電極の電流密度は、下記(1) 式から求める値とす
る。 0・ In <I1=I2=・・・= In-1 < 1/2 In ─(1) ここで、 In :最終電極の電流密度、 n :電極の数。 上記のように、最終電極の1つ手前までの電極における
電解クロメート処理時の電流密度を、下限は0を含まな
い微小電流とし、上限は最終電極の電流密度の1/2未
満に制御することにより、クロメート被膜形成時に発生
するエッジオーバーコートの発生を防ぐことができ、且
つ、所望の付着量を得ることができる。但し、電流密度
の制御は、上記数値に限定されるものではない。
【0012】また、3電極(3パス)以上の電極を使用
する場合においては、最終電極の1つ手前までの電極の
電流密度は、上記(1) 式のように、各々同一とすること
が好ましいが、必ずしも同一である必要はない。
【0013】
【実施例】20g/m2の付着量の亜鉛電気メッキ層が形成さ
れた、板厚が0.8mm の電気亜鉛メッキ鋼板に対し、クロ
ム酸化合物を主成分とする電解クロメート処理液を使用
し、前記処理液が収容された連続する電解クロメート処
理槽を設け、電極を3つ{第1電極、第2電極および第
3電極(最終電極)}有する電解クロメート処理設備に
よって、本発明範囲内の電流密度で電解クロメート処理
を施こし、本発明範囲内の電解クロメート処理鋼板の供
試体(以下、「本発明供試体」という)Nos.1、2を調
製した。比較のため、本発明範囲外の電流密度によっ
て、電解クロメート処理を施こし、本発明範囲外の電解
クロメート処理鋼板の供試体(以下、「比較用供試体」
という)Nos.1から3を調製した。表1に、実施例およ
び比較例の、各電極における電解クロメート処理時の電
流密度を示す。そして、本発明供試体Nos.1、2および
比較用供試体Nos.1から3について、形成されたクロメ
ート被膜のエッジオーバーコートの発生状況を評価し
た。評価方法は、目視により、明らかに色調の異なる幅
を実測することにより行なった。その結果を、形成され
たクロム付着量とともに表2に示す。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】表1および表2から明らかなように、本発
明供試体Nos.1および2は、いずれも、エッジオーバー
コートの発生がなく、しかも所望のクロム付着量を得る
ことができた。
【0017】これに対して、比較用供試体No. 1は、電
解クロメート処理時の電流密度が、全電極とも同じ数値
であり、しかも、その数値は所望のクロム付着量を得る
には低い数値であったため、所望のクロム付着量を得る
ことができなかった。
【0018】比較用供試体No. 2は、電解クロメート処
理時の電流密度が、全電極とも同じ数値であり、しか
も、その数値は所望の付着量を得るために必要な高い数
値であったため、エッジオーバーコートが発生した。
【0019】比較用供試体No. 3は、電解クロメート処
理時の電流密度が、第1電極は低かったが、第2電極の
電解クロメート処理時の電流密度が、所望の付着量を得
るために必要な第3電極(最終電極)と同じ高い数値だ
ったため、エッジオーバーコートが発生した。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の製造方
法によれば、亜鉛電気メッキ鋼板の表面上に、エッジオ
ーバーコートのない均一な外観を有する電解クロメート
被膜が形成された電解クロメート鋼板が得られ、かくし
て、工業上有用な効果がもたらされる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電解クロメート処理槽に収容されたクロ
    ム酸化合物を主成分とする電解クロメート処理液を使用
    し、前記電解クロメート処理液を通過中の亜鉛電気メッ
    キ鋼板に対して電解クロメート処理を施こして前記亜鉛
    電気メッキ鋼板の表面上に電解クロメート被膜を形成す
    る電解クロメート鋼板の製造方法において、 電解クロメート処理槽を複数設け、電極の数を複数と
    し、前記複数の電極のうち、最終電極の1つ手前の電極
    までの電解クロメート処理時の電流密度を、最終電極に
    おける電解クロメート処理時の電流密度よりも低い値に
    設定し、かくして、前記亜鉛電気メッキ鋼板の表面上に
    エッジオーバーコートの無い電解クロメート被膜を形成
    することを特徴とする電解クロメート鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 最終電極の1つ手前までの電極における
    電解クロメート処理時の電流密度を、最終電極の電解ク
    ロメート処理時の電流密度の0超1/2未満とする請求
    項1記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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