JP2000119863A - マグネシウム合金の低公害表面処理法 - Google Patents
マグネシウム合金の低公害表面処理法Info
- Publication number
- JP2000119863A JP2000119863A JP10288094A JP28809498A JP2000119863A JP 2000119863 A JP2000119863 A JP 2000119863A JP 10288094 A JP10288094 A JP 10288094A JP 28809498 A JP28809498 A JP 28809498A JP 2000119863 A JP2000119863 A JP 2000119863A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnesium alloy
- treatment
- ion
- surface treatment
- treatment method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マグネシウム合金に耐食性並びに塗装密着性
を付与することを目的とした低公害表面処理法の提供 【解決手段】 この処理法は、マグネシウム合金を水酸
化ナトリウムまたは水酸化カリウム 、ピロりん酸ナトリ
ウムまたはピロりん酸カリウム、 およびトリエタノール
アミンを含む強アルカリ性水溶液に、 温度 50 〜90℃に
おいて浸漬する前処理工程を行うことおよび過マンガン
酸イオン、 ２価マンガンイオン及びりん酸イオンを含む
ｐＨ 1.5〜3.5 の水溶液に温度 50 〜70℃において浸漬
する化成皮膜処理を行うことによって達成される。
を付与することを目的とした低公害表面処理法の提供 【解決手段】 この処理法は、マグネシウム合金を水酸
化ナトリウムまたは水酸化カリウム 、ピロりん酸ナトリ
ウムまたはピロりん酸カリウム、 およびトリエタノール
アミンを含む強アルカリ性水溶液に、 温度 50 〜90℃に
おいて浸漬する前処理工程を行うことおよび過マンガン
酸イオン、 ２価マンガンイオン及びりん酸イオンを含む
ｐＨ 1.5〜3.5 の水溶液に温度 50 〜70℃において浸漬
する化成皮膜処理を行うことによって達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マグネシウム合金に耐
食性並びに塗装密着性を付与することを目的とした表面
処理法に関するもので、 特に処理工程において、 ６価ク
ロムイオンやフッ素イオンを含む処理液を使用しないこ
とを特徴とする、 低公害で環境に悪影響を及ぼさない表
面処理法を提供するものである。
食性並びに塗装密着性を付与することを目的とした表面
処理法に関するもので、 特に処理工程において、 ６価ク
ロムイオンやフッ素イオンを含む処理液を使用しないこ
とを特徴とする、 低公害で環境に悪影響を及ぼさない表
面処理法を提供するものである。
【０００２】
【従来技術】マグネシウム合金は低比重で比強度が高く
航空機、 車両、 コンピューター関連機器、 携帯電話、 ビ
デオカメラ等の軽量化のために用途が拡大している。 しかしマグネシウムは化学的活性の高い金属であるため
に腐食し易く、 マグネシウム合金は耐食性や塗装密着性
を改善するための表面処理が不可欠である。 しかし、 従
来のマグネシウム合金の表面処理方法は全て処理工程中
に６価クロムイオン及びフッ素イオンの両方か、 または
片方を含有する処理液を使用するものである。 ６価クロ
ムイオン及びフッ素イオンは極めて有毒な公害物質であ
り、 環境保護の見地から、 その使用は今後益々制限を受
ける趨勢にある。 また６価クロムイオンとフッ素イオン
が共存する廃液や排水は無害化処理が困難で排水処理に
コストが掛かり経済的に問題があった。
航空機、 車両、 コンピューター関連機器、 携帯電話、 ビ
デオカメラ等の軽量化のために用途が拡大している。 しかしマグネシウムは化学的活性の高い金属であるため
に腐食し易く、 マグネシウム合金は耐食性や塗装密着性
を改善するための表面処理が不可欠である。 しかし、 従
来のマグネシウム合金の表面処理方法は全て処理工程中
に６価クロムイオン及びフッ素イオンの両方か、 または
片方を含有する処理液を使用するものである。 ６価クロ
ムイオン及びフッ素イオンは極めて有毒な公害物質であ
り、 環境保護の見地から、 その使用は今後益々制限を受
ける趨勢にある。 また６価クロムイオンとフッ素イオン
が共存する廃液や排水は無害化処理が困難で排水処理に
コストが掛かり経済的に問題があった。
【０００３】
【発明が解決使用とする課題】本発明は上記の課題を解
決するために鋭意研究を重ねた結果、次に述べる６価ク
ロムイオンやフッ素イオンを全く含有しない新規な処理
液を使用して、充分な耐食性と塗装密着性をマグネシウ
ム合金に付与することができる表面処理法を提供するも
のである。
決するために鋭意研究を重ねた結果、次に述べる６価ク
ロムイオンやフッ素イオンを全く含有しない新規な処理
液を使用して、充分な耐食性と塗装密着性をマグネシウ
ム合金に付与することができる表面処理法を提供するも
のである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のマグネシウム合
金の表面処理法は次に述べる処理液を使用した処理工程
を行うことを発明の構成要件とするものである。 １．前処理工程 前処理液は、 水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
0.5-1.5 mol/L、ピロりん酸ナトリウムまたはピロりん
酸カリウム 0.1-0.5 mol/L、 及びトリエタノールアミン
0.05-0.10 mol/Lを含有する強アルカリ性（ｐＨ 13 以
上）の水溶液で液の表面張力を下げる目的で非イオン界
面活性剤を添加してもよい。
金の表面処理法は次に述べる処理液を使用した処理工程
を行うことを発明の構成要件とするものである。 １．前処理工程 前処理液は、 水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム
0.5-1.5 mol/L、ピロりん酸ナトリウムまたはピロりん
酸カリウム 0.1-0.5 mol/L、 及びトリエタノールアミン
0.05-0.10 mol/Lを含有する強アルカリ性（ｐＨ 13 以
上）の水溶液で液の表面張力を下げる目的で非イオン界
面活性剤を添加してもよい。
【０００５】マグネシウム合金を上記の前処理液に温度
50〜90℃、好ましくは60〜90℃にて、1 〜10分間浸漬す
る。 この前処理工程によりマグネシウム合金の脱脂、 酸化皮
膜の除去、 スマットの除去が効果的に行われ、 清浄な表
面が得られる。 トリエタノールアミンはマグネシウム合
金に含まれる Cu 、 Zn等の重金属類のスマットを溶解除
去する効果がある。 ２．化成皮膜処理工程 化成皮膜処理液は、 過マンガン酸イオン 0.02-0.03 mol
/L、 ２価マンガンイオン 0.01-0.03mol/L 及び、 りん酸
イオン 0.02-0.06 mol/Lを含有し、 ｐＨを 1.5〜3.5 に
制御した水溶液であることを特徴とするもので、 上記の
前処理工程後充分に水洗したマグネシウム合金を、 当該
化成皮膜処理液に 50 〜70℃で、2 〜9分、好ましくは3
〜9 分間浸漬することにより、 マグネシウム合金表面
に新規な化成皮膜が生成される。
50〜90℃、好ましくは60〜90℃にて、1 〜10分間浸漬す
る。 この前処理工程によりマグネシウム合金の脱脂、 酸化皮
膜の除去、 スマットの除去が効果的に行われ、 清浄な表
面が得られる。 トリエタノールアミンはマグネシウム合
金に含まれる Cu 、 Zn等の重金属類のスマットを溶解除
去する効果がある。 ２．化成皮膜処理工程 化成皮膜処理液は、 過マンガン酸イオン 0.02-0.03 mol
/L、 ２価マンガンイオン 0.01-0.03mol/L 及び、 りん酸
イオン 0.02-0.06 mol/Lを含有し、 ｐＨを 1.5〜3.5 に
制御した水溶液であることを特徴とするもので、 上記の
前処理工程後充分に水洗したマグネシウム合金を、 当該
化成皮膜処理液に 50 〜70℃で、2 〜9分、好ましくは3
〜9 分間浸漬することにより、 マグネシウム合金表面
に新規な化成皮膜が生成される。
【０００６】マグネシウム合金は本発明の表面処理を施
すことにより、 淡褐色で緻密な化成皮膜が生成するが、
この皮膜は公知のりん酸処理皮膜ともマンガン処理皮膜
とも異なった新規な皮膜であり、 ＥＰＭＡ分析やＸ線回
折試験の結果、 二酸化マンガン、 りん酸マンガン、 りん
酸マグネシウム等の複合した皮膜であることが判明し
た。
すことにより、 淡褐色で緻密な化成皮膜が生成するが、
この皮膜は公知のりん酸処理皮膜ともマンガン処理皮膜
とも異なった新規な皮膜であり、 ＥＰＭＡ分析やＸ線回
折試験の結果、 二酸化マンガン、 りん酸マンガン、 りん
酸マグネシウム等の複合した皮膜であることが判明し
た。
【０００７】この新規な化成皮膜処理は従来公知の６価
クロムイオンやフッ素イオンを大量に含有するDow 7、 D
ow 20 等の化成皮膜処理を凌ぐ耐食性と塗装密着性を発
揮することが確認された。 次に本発明を詳細に説明する
ために、 実施例及び比較例、耐食性試験、 塗装密着性試
験の実例を挙げて説明する。
クロムイオンやフッ素イオンを大量に含有するDow 7、 D
ow 20 等の化成皮膜処理を凌ぐ耐食性と塗装密着性を発
揮することが確認された。 次に本発明を詳細に説明する
ために、 実施例及び比較例、耐食性試験、 塗装密着性試
験の実例を挙げて説明する。
【０００８】
【実施例】実施例 1. マグネシウム合金としてマグネシウムダイカスト合金 A
Z91Dの試験片( 寸法 100X50X3mm)を使用した。 その化学
組成は次の如くである。 1.前処理液組成及び前処理工程の作業条件 水酸化カリウム KOH 0.5 mol/L ピロリン酸カリウム K4P2O7 0.1 mol/L トリエタノールアミン (CH2CH2OH)3N 0.05 mol/L 非イオン界面活性剤 0.2 g/L pH 13 以上 温度 90 ℃ 浸漬時間 10 分間 上記の前処理の後、 充分に水洗を行い次の化成皮膜処理
を行った。 2.化成皮膜処理液及び化成皮膜処理工程の作業条件 過マンガン酸イオン MnO4 - 0.02 mol/L 2 価マンガンイオン Mn+2 0.01 mol/L りん酸イオン PO4 -3 0.02 mol/L pH 1.5 温度 50℃ 浸漬時間 9分間 上記の化成皮膜処理の後、 水洗及び湯洗して乾燥した。 当該マグネシウム合金試験片上に淡褐色の緻密な化成皮
膜が生成した。
Z91Dの試験片( 寸法 100X50X3mm)を使用した。 その化学
組成は次の如くである。 1.前処理液組成及び前処理工程の作業条件 水酸化カリウム KOH 0.5 mol/L ピロリン酸カリウム K4P2O7 0.1 mol/L トリエタノールアミン (CH2CH2OH)3N 0.05 mol/L 非イオン界面活性剤 0.2 g/L pH 13 以上 温度 90 ℃ 浸漬時間 10 分間 上記の前処理の後、 充分に水洗を行い次の化成皮膜処理
を行った。 2.化成皮膜処理液及び化成皮膜処理工程の作業条件 過マンガン酸イオン MnO4 - 0.02 mol/L 2 価マンガンイオン Mn+2 0.01 mol/L りん酸イオン PO4 -3 0.02 mol/L pH 1.5 温度 50℃ 浸漬時間 9分間 上記の化成皮膜処理の後、 水洗及び湯洗して乾燥した。 当該マグネシウム合金試験片上に淡褐色の緻密な化成皮
膜が生成した。
【０００９】実施例 2. 1.理液組成と処理条件 水酸化ナトリウム 1.5 mol/L ピロりん酸ナトリウム 0.5 mol/L トリエタノールアミン 0.10 mol/L 非イオン界面活性剤 0.2 g/L pH 14 温度 50℃ 浸漬時間 1分間 上記の前処理後充分に水洗した後、 次の化成皮膜処理を
行った。 2.化成皮膜処理液組成及び処理条件 過マンガン酸イオン MnO4 - 0.03 mol/L 2 価マンガンイオン Mn+2 0.03 mol/L りん酸イオン 0.06 mol/L pH 3.5 温度 70℃ 浸漬時間 2分間 上記の化成皮膜処理後充分に水洗、 湯洗後乾燥した。
行った。 2.化成皮膜処理液組成及び処理条件 過マンガン酸イオン MnO4 - 0.03 mol/L 2 価マンガンイオン Mn+2 0.03 mol/L りん酸イオン 0.06 mol/L pH 3.5 温度 70℃ 浸漬時間 2分間 上記の化成皮膜処理後充分に水洗、 湯洗後乾燥した。
【００１０】当該マグネシウム合金試験片表面に淡褐色
の緻密な化成皮膜が生成した。比較例 本発明と比較するために従来行われている Dow 7法によ
り同一の試験片を用いて化成皮膜処理を行った。 前処理液組成と作業条件:公知のアルカリ脱脂を行い、
水洗後、 次の処理液に浸漬した。
の緻密な化成皮膜が生成した。比較例 本発明と比較するために従来行われている Dow 7法によ
り同一の試験片を用いて化成皮膜処理を行った。 前処理液組成と作業条件:公知のアルカリ脱脂を行い、
水洗後、 次の処理液に浸漬した。
【００１１】 酸性フッ化アンモニウム NH4HF2 50 g/L pH 2以下 浸漬時間 5分間 上記の処理後、 水洗して次の化成皮膜処理工程を行っ
た。 重クロム酸ナトリウム Na2Cr2O7.2H2O 140 g/L フッ化マグネシウム MgF2 2.5 g/L pH 4.5 温度 98 〜100 ℃ 浸漬時間 30 分間 上記のDow 7 処理後、 水洗、 湯洗後乾燥し、 黄褐色の化
成皮膜を得た。
た。 重クロム酸ナトリウム Na2Cr2O7.2H2O 140 g/L フッ化マグネシウム MgF2 2.5 g/L pH 4.5 温度 98 〜100 ℃ 浸漬時間 30 分間 上記のDow 7 処理後、 水洗、 湯洗後乾燥し、 黄褐色の化
成皮膜を得た。
【００１２】[耐食性試験]上記の実施例及び比較例によ
り得られた試験片のASTM B117 による塩水噴霧試験を実
施した結果は次の通りであった。 [ 塗装密着性試験]同上の試験片にエポキシ系カチオン
電着塗装で膜厚 20 μｍの塗装を施して、塗膜に素地に
達するクロスカットを入れてから、塩水噴霧試験を240
時間行った後、 粘着テープによる塗膜の剥離試験を実施
して塗膜の剥離巾を測定して塗装密着性を評価した結果
は以下の通りであった。
り得られた試験片のASTM B117 による塩水噴霧試験を実
施した結果は次の通りであった。 [ 塗装密着性試験]同上の試験片にエポキシ系カチオン
電着塗装で膜厚 20 μｍの塗装を施して、塗膜に素地に
達するクロスカットを入れてから、塩水噴霧試験を240
時間行った後、 粘着テープによる塗膜の剥離試験を実施
して塗膜の剥離巾を測定して塗装密着性を評価した結果
は以下の通りであった。
【００１３】
【発明の効果】上記の実施例、 比較例と耐食性、 塗装密
着性の試験結果において証明されたように、 本発明は、
従来のマグネシウム合金の表面処理方法の如く、 有害な
６価クロムイオンやフッ素イオンを含有する処理液を使
用することなく、 従来法に勝る耐食性や塗装密着性の効
果を発揮する新規な低公害表面処理法を提供するもので
あり、 工業的に極めて有意義な発明である。
着性の試験結果において証明されたように、 本発明は、
従来のマグネシウム合金の表面処理方法の如く、 有害な
６価クロムイオンやフッ素イオンを含有する処理液を使
用することなく、 従来法に勝る耐食性や塗装密着性の効
果を発揮する新規な低公害表面処理法を提供するもので
あり、 工業的に極めて有意義な発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K026 AA01 BA03 BA08 BB06 BB08 CA13 CA15 CA18 CA23 CA25 CA36 CA37 DA13 EA06 EA10 EA13
Claims (1)
- 【請求項１】 マグネシウム合金を水酸化ナトリウムま
たは水酸化カリウム、ピロりん酸ナトリウムまたはピロ
りん酸カリウム、 およびトリエタノールアミンを含む強
アルカリ性水溶液に、 温度 50 〜90℃において浸漬する
前処理工程を行うことおよび過マンガン酸イオン、 ２価
マンガンイオン及びりん酸イオンを含むｐＨ 1.5〜3.5
の水溶液に温度 50 〜70℃において浸漬する化成皮膜処
理を行うことを特徴とするマグネシウム合金の低公害表
面処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10288094A JP2000119863A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | マグネシウム合金の低公害表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10288094A JP2000119863A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | マグネシウム合金の低公害表面処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119863A true JP2000119863A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17725723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10288094A Pending JP2000119863A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | マグネシウム合金の低公害表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000119863A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169580A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Arrk Okayama Co Ltd | マグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法 |
| KR100985269B1 (ko) | 2007-11-19 | 2010-10-04 | 주식회사 포스코 | 연속 소둔 중 강재 표면의 석출 물질 저감용 코팅재 및코팅 방법 |
| KR101191564B1 (ko) | 2010-07-09 | 2012-10-15 | 한국생산기술연구원 | 마그네슘 합금의 표면 처리방법 및 이를 이용하여 표면 처리된 마그네슘 합금 |
| JP2014189846A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Knowledge Management Technology Co Ltd | 表面処理方法、化成処理剤および化成処理構造体 |
| JP2019116666A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 三井化学株式会社 | 表面粗化マグネシウム合金部材の製造方法 |
-
1998
- 1998-10-09 JP JP10288094A patent/JP2000119863A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006169580A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Arrk Okayama Co Ltd | マグネシウム又はマグネシウム合金からなる製品の製造方法 |
| KR100985269B1 (ko) | 2007-11-19 | 2010-10-04 | 주식회사 포스코 | 연속 소둔 중 강재 표면의 석출 물질 저감용 코팅재 및코팅 방법 |
| KR101191564B1 (ko) | 2010-07-09 | 2012-10-15 | 한국생산기술연구원 | 마그네슘 합금의 표면 처리방법 및 이를 이용하여 표면 처리된 마그네슘 합금 |
| JP2014189846A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Knowledge Management Technology Co Ltd | 表面処理方法、化成処理剤および化成処理構造体 |
| JP2019116666A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 三井化学株式会社 | 表面粗化マグネシウム合金部材の製造方法 |
| JP7030510B2 (ja) | 2017-12-27 | 2022-03-07 | 三井化学株式会社 | 表面粗化マグネシウム合金部材の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1404894B1 (en) | Corrosion resistant coatings for aluminum and aluminum alloys | |
| EP0534120B1 (en) | Chromium-free method and composition to protect aluminium | |
| CA2465701C (en) | Post-treatment for metal coated substrates | |
| US6521029B1 (en) | Pretreatment for aluminum and aluminum alloys | |
| US5397390A (en) | Composition and method for treatment of phosphated metal surfaces | |
| JP2003171778A (ja) | 金属の保護皮膜形成方法及び金属の保護皮膜 | |
| EP1669475B1 (en) | Pretreatment method and powder coating step for coating surface of metal for vehicle chassis | |
| JP2008174807A (ja) | クロムを含まない金属表面処理液 | |
| JP4276530B2 (ja) | 化成処理剤及び表面処理金属 | |
| JPH10510006A (ja) | 化成被覆された金属表面の処理のための組成物及び方法 | |
| US6755918B2 (en) | Method for treating magnesium alloy by chemical conversion | |
| JPH11335865A (ja) | 金属の保護皮膜形成用処理剤と形成方法 | |
| JP2002294466A (ja) | マグネシウム合金用化成処理液及び表面処理方法並びにマグネシウム合金基材 | |
| Nelson et al. | Characterisation of aluminium alloys after HNO3/HF–NaOH–HNO3/HF pretreatment | |
| JP4112219B2 (ja) | リチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法 | |
| JP2005325401A (ja) | 亜鉛又は亜鉛系合金メッキ鋼材の表面処理方法 | |
| JP2000119863A (ja) | マグネシウム合金の低公害表面処理法 | |
| JP3660912B2 (ja) | マグネシウム合金の化成処理方法及びマグネシウム合金製品 | |
| JP5827792B2 (ja) | 化成処理鉄系材料 | |
| JP2001123274A (ja) | 高耐食性表面処理マグネシウム合金製品及びその製造方法 | |
| US5888315A (en) | Composition and process for forming an underpaint coating on metals | |
| US6569498B2 (en) | Passification of zinc surfaces | |
| JP3102664B2 (ja) | マグネシウム合金製品の表面処理法 | |
| AU699822B2 (en) | Composition and process for forming an underpaint coating on metals | |
| US20040115448A1 (en) | Corrosion resistant magnesium and magnesium alloy and method of producing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001219 |