JP2000273651A - マグネシウム合金材の塗装前処理方法 - Google Patents
マグネシウム合金材の塗装前処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重金属を含まない処理液でマグネシウム合金
材に対して、塗膜の密着性を向上させる塗装前処理方法
を提供する。 【解決手段】 塗装前のマグネシウム合金材を処理する
方法において、脱脂処理後のマグネシウム合金材を酸性
水溶液で処理した後、過酸化水素水溶液で処理する。
材に対して、塗膜の密着性を向上させる塗装前処理方法
を提供する。 【解決手段】 塗装前のマグネシウム合金材を処理する
方法において、脱脂処理後のマグネシウム合金材を酸性
水溶液で処理した後、過酸化水素水溶液で処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム合金
材の塗膜の密着性を向上しつつ、浸積法や噴霧法などの
簡易な方法で重金属化合物を含まない液を用いた表面処
理に関する方法である。
材の塗膜の密着性を向上しつつ、浸積法や噴霧法などの
簡易な方法で重金属化合物を含まない液を用いた表面処
理に関する方法である。
【０００２】
【従来の技術】マグネシウム合金材は表面が活性である
為に大気暴露時の実用上の耐食性の維持が困難である。
そこで、数々の方法で表面を処理し、塗装されている。
例えば、特開平６−３３０３４１号公報において亜鉛イ
オン、マンガンイオン、燐酸イオン、フッ素化合物、過
酸化水素又は亜硝酸である皮膜化成促進剤を含む燐酸亜
鉛処理液を用いた塗装前処理方法が提案されている。
為に大気暴露時の実用上の耐食性の維持が困難である。
そこで、数々の方法で表面を処理し、塗装されている。
例えば、特開平６−３３０３４１号公報において亜鉛イ
オン、マンガンイオン、燐酸イオン、フッ素化合物、過
酸化水素又は亜硝酸である皮膜化成促進剤を含む燐酸亜
鉛処理液を用いた塗装前処理方法が提案されている。
【０００３】また、特開平８−１３４６６２号公報で
は、燐酸亜鉛処理液中に溶出してくるマグネシウムイオ
ンに対して錯フッ化物が当量比で１以下となるように、
燐酸亜鉛処理液に添加しマグネシウムイオンを系外に沈
殿させて処理液を管理する塗装前処理方法が提案されて
いる。これらの方法には亜鉛イオン、マンガンイオン等
の重金属イオンとフッ素化合物のような環境汚染に負担
が掛かる物質を使用している。更には重金属イオンによ
る分解で過酸化水素の使用量が増大し、コストが増加す
る問題がある。
は、燐酸亜鉛処理液中に溶出してくるマグネシウムイオ
ンに対して錯フッ化物が当量比で１以下となるように、
燐酸亜鉛処理液に添加しマグネシウムイオンを系外に沈
殿させて処理液を管理する塗装前処理方法が提案されて
いる。これらの方法には亜鉛イオン、マンガンイオン等
の重金属イオンとフッ素化合物のような環境汚染に負担
が掛かる物質を使用している。更には重金属イオンによ
る分解で過酸化水素の使用量が増大し、コストが増加す
る問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上記したような課題を解決し、重金属化合
物を含まない処理液によって、マグネシウム合金材と塗
膜の密着性を向上し、更に環境汚染の負担を軽減し、使
用後の廃水処理が容易である塗装前の処理方法を提供す
ることにある。
技術における上記したような課題を解決し、重金属化合
物を含まない処理液によって、マグネシウム合金材と塗
膜の密着性を向上し、更に環境汚染の負担を軽減し、使
用後の廃水処理が容易である塗装前の処理方法を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、マグネシ
ウム合金材の塗装前の処理方法について鋭意検討を重ね
た結果、酸性液で処理後、過酸化水素の含有水溶液で処
理すれば、重金属を使用しなくても塗膜の密着性が良く
なることを見出し、本発明に至った。即ち、本発明は、
塗装前のマグネシウム合金材を処理する方法において、
脱脂後のマグネシウム合金材を酸性液で処理した後、過
酸化水素水溶液で処理することを特徴とするマグネシウ
ム合金材の塗装前処理方法に関するものである。
ウム合金材の塗装前の処理方法について鋭意検討を重ね
た結果、酸性液で処理後、過酸化水素の含有水溶液で処
理すれば、重金属を使用しなくても塗膜の密着性が良く
なることを見出し、本発明に至った。即ち、本発明は、
塗装前のマグネシウム合金材を処理する方法において、
脱脂後のマグネシウム合金材を酸性液で処理した後、過
酸化水素水溶液で処理することを特徴とするマグネシウ
ム合金材の塗装前処理方法に関するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のマグネシウム合金材は、
マグネシウムを含む合金材料であり、その仕様は特に限
定するものでない。具体的には、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、
Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ、Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｍｇ−Ａｌ−Ｒ
ｅ系などが挙げられる。本発明の脱脂処理は、塗膜の密
着性に影響を与える表面の切削油等を除去するための処
理であり、ここで用いる脱脂剤は特に限定されるもので
ない。
マグネシウムを含む合金材料であり、その仕様は特に限
定するものでない。具体的には、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、
Ｍｇ−Ａｌ−Ｍｎ、Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｍｇ−Ａｌ−Ｒ
ｅ系などが挙げられる。本発明の脱脂処理は、塗膜の密
着性に影響を与える表面の切削油等を除去するための処
理であり、ここで用いる脱脂剤は特に限定されるもので
ない。
【０００７】本発明の酸性液は、表面の粗化による塗装
膜の密着性の向上と共に、表面付近にある主に成形で使
用する剥離剤やその他有機物を除去するための処理に用
いる。また、この酸性液の処理により耐蝕性は向上す
る。酸性液は有機酸、無機酸を含む水溶液であり、ＰＨ
が７以下であれば特に限定するものでない。具体的に
は、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸などの無機酸、蟻酸、酢
酸、蓚酸などの有機酸であり、好ましくは硝酸である。
酸性液は、これらの１種又は２種以上の混合水溶液であ
り、濃度は０．１〜３００ｇ／Ｌである。なお、過酸化
水素等の酸化剤を添加することもできる。本発明の酸性
水溶液は、ＰＨとアルカリによる中和滴定による方法で
分析による濃度管理を行う。
膜の密着性の向上と共に、表面付近にある主に成形で使
用する剥離剤やその他有機物を除去するための処理に用
いる。また、この酸性液の処理により耐蝕性は向上す
る。酸性液は有機酸、無機酸を含む水溶液であり、ＰＨ
が７以下であれば特に限定するものでない。具体的に
は、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸などの無機酸、蟻酸、酢
酸、蓚酸などの有機酸であり、好ましくは硝酸である。
酸性液は、これらの１種又は２種以上の混合水溶液であ
り、濃度は０．１〜３００ｇ／Ｌである。なお、過酸化
水素等の酸化剤を添加することもできる。本発明の酸性
水溶液は、ＰＨとアルカリによる中和滴定による方法で
分析による濃度管理を行う。
【０００８】本発明の過酸化水素水溶液は、酸性液で処
理し、水洗したマグネシウム合金材の表面を清浄化さ
せ、更に、表面を酸化させて塗装膜の密着性を向上させ
るためのものである。この液は過酸化水素の濃度が０．
１〜３５０ｇ／Ｌであり、ＰＨが５〜１４の水溶液であ
る。この水溶液には過酸化水素の分解を抑制する成分と
してポリ燐酸化合物、ホスホン酸化合物を添加すること
もできる。本発明での過酸化水素の含有水溶液は、ＰＨ
と過マンガン酸塩などの滴定で濃度管理を行う。
理し、水洗したマグネシウム合金材の表面を清浄化さ
せ、更に、表面を酸化させて塗装膜の密着性を向上させ
るためのものである。この液は過酸化水素の濃度が０．
１〜３５０ｇ／Ｌであり、ＰＨが５〜１４の水溶液であ
る。この水溶液には過酸化水素の分解を抑制する成分と
してポリ燐酸化合物、ホスホン酸化合物を添加すること
もできる。本発明での過酸化水素の含有水溶液は、ＰＨ
と過マンガン酸塩などの滴定で濃度管理を行う。
【０００９】本発明では、酸性液及び過酸化水素水溶液
を噴霧法及び浸積法といった簡単な方法により、複雑な
形状でも均一に処理ができる。これらの処理には、水洗
も含めて超音波装置や超振動板装置などの装置を用いる
こともできる。本発明の処理は１０〜３０℃の常温で行
うことができ、処理時間はそれぞれ５分以内である。本
発明の処理を行った後、塗装する。塗装は、電着法、噴
霧法などで行う。
を噴霧法及び浸積法といった簡単な方法により、複雑な
形状でも均一に処理ができる。これらの処理には、水洗
も含めて超音波装置や超振動板装置などの装置を用いる
こともできる。本発明の処理は１０〜３０℃の常温で行
うことができ、処理時間はそれぞれ５分以内である。本
発明の処理を行った後、塗装する。塗装は、電着法、噴
霧法などで行う。
【００１０】
【実施例】本発明を実施例及び比較例により、具体的に
説明する。 実施例１〜６ 処理対象は、Ａｌ９％、Ｚｎ０．７％，Ｍｎ０．２％、
その他Ｍｇの成分であるＡＺ９１Ｄ（ＡＳＴＭ規格）で
あるマグネシウム合金材をチクソモールド法による射出
成形法で成形（サイズ：１００×１００×０．８ｍｍ．
平均重量：１３．９ｇ）した材料を使用した。そして、
該材料を「脱脂処理→水洗→酸性液処理→水洗→過酸化
水素含有液処理→水洗→乾燥→塗装」の順で処理をし
た。
説明する。 実施例１〜６ 処理対象は、Ａｌ９％、Ｚｎ０．７％，Ｍｎ０．２％、
その他Ｍｇの成分であるＡＺ９１Ｄ（ＡＳＴＭ規格）で
あるマグネシウム合金材をチクソモールド法による射出
成形法で成形（サイズ：１００×１００×０．８ｍｍ．
平均重量：１３．９ｇ）した材料を使用した。そして、
該材料を「脱脂処理→水洗→酸性液処理→水洗→過酸化
水素含有液処理→水洗→乾燥→塗装」の順で処理をし
た。
【００１１】マグネシウム合金材の２０枚をミラケム−
５００（米国ミラケム社製、三菱ガス化学社販売）をイ
オン交換水で３倍に希釈した５００ｍｌの液に４０℃、
２０分間浸漬した。脱脂後のマグネシウム合金材を表１
に掲げる組成の酸性液（容量：２Ｌ）液に２５℃、１分
間浸漬処理した。処理後水洗した後、表１に示す組成に
調整した過酸化水素（三菱ガス化学社製）水溶液に２５
℃、２分間浸漬処理した。この処理後、水に２５秒間浸
漬し、超音波洗浄した。
５００（米国ミラケム社製、三菱ガス化学社販売）をイ
オン交換水で３倍に希釈した５００ｍｌの液に４０℃、
２０分間浸漬した。脱脂後のマグネシウム合金材を表１
に掲げる組成の酸性液（容量：２Ｌ）液に２５℃、１分
間浸漬処理した。処理後水洗した後、表１に示す組成に
調整した過酸化水素（三菱ガス化学社製）水溶液に２５
℃、２分間浸漬処理した。この処理後、水に２５秒間浸
漬し、超音波洗浄した。
【００１２】
【表１】
【００１３】塗装前の処理が終わったマグネシウム合金
材を５０℃、１０分間循環熱風で乾燥し、塗装した。塗
装にはアクリル樹脂とニトロセルロースに黒色顔料を有
機溶媒に混ぜた塗料（アサヒペン社製）を噴霧法で塗装
（単位面積当たり１０〜２０ｇ／ｍ2 ）した。塗装後、
７０℃で２０分間乾燥した。こうして得られた塗膜につ
いて次の各性能試験を実施した。表２に試験結果を示し
た。また、処理後の廃水処理を行った。
材を５０℃、１０分間循環熱風で乾燥し、塗装した。塗
装にはアクリル樹脂とニトロセルロースに黒色顔料を有
機溶媒に混ぜた塗料（アサヒペン社製）を噴霧法で塗装
（単位面積当たり１０〜２０ｇ／ｍ2 ）した。塗装後、
７０℃で２０分間乾燥した。こうして得られた塗膜につ
いて次の各性能試験を実施した。表２に試験結果を示し
た。また、処理後の廃水処理を行った。
【００１４】性能試験 Ａ）密着性試験：塗装したマグネシウム合金材を５０℃
のイオン交換水に１０日間浸漬した後、１ｍｍ間隔の碁
盤目（１００個）をカッターで形成し、その部分に粘着
テープを粘着した後、これを剥離して残留した塗装膜の
形状からＪＩＳ−Ｋ５４００に基づく方法で密着性を評
価した。 Ｂ）塩水噴霧試験：塗装したマグネシウム合金材の塗装
膜に１ｍｍ間隔の碁盤目（１００個）をカッターで形成
し、３５℃の塩水に１６５時間噴霧した。噴霧後、クロ
スカットした部分に粘着テープを粘着した後、これを剥
離して残留した塗装膜のカット部分の非塗装部分の最大
線幅を測定した。
のイオン交換水に１０日間浸漬した後、１ｍｍ間隔の碁
盤目（１００個）をカッターで形成し、その部分に粘着
テープを粘着した後、これを剥離して残留した塗装膜の
形状からＪＩＳ−Ｋ５４００に基づく方法で密着性を評
価した。 Ｂ）塩水噴霧試験：塗装したマグネシウム合金材の塗装
膜に１ｍｍ間隔の碁盤目（１００個）をカッターで形成
し、３５℃の塩水に１６５時間噴霧した。噴霧後、クロ
スカットした部分に粘着テープを粘着した後、これを剥
離して残留した塗装膜のカット部分の非塗装部分の最大
線幅を測定した。
【００１５】処理後の廃水処理 ａ）酸性液：処理後の酸性液に１０％の炭酸ソーダ水溶
液でＰＨを９に調整した。このＰＨの調整で発生したス
ラッジを濾過し、分離した水の金属イオン濃度は、Ｍｇ
が１００ｍｇ／Ｌ、ＡＬが１０ｍｇ／Ｌ、Ｚｎ１．２ｍ
ｇ／Ｌ、Ｍｎ２．１ｍｇ／Ｌであった。また、フッ素イ
オンは検出下限（０．０１ｍｇ／Ｌ）以下である。 ｂ）過酸化水素含有液：処理後の過酸化水素含有液は、
ＰＨを７に調整後、酵素（三菱ガス化学社製「アスクス
ーパー」）水溶液を添加し、５分間攪拌しながら過酸化
水素を分解した。分解後の過酸化水素は濃度が０．１ｐ
ｐｍ以下であり、廃水規制に対応していることを確認し
た。
液でＰＨを９に調整した。このＰＨの調整で発生したス
ラッジを濾過し、分離した水の金属イオン濃度は、Ｍｇ
が１００ｍｇ／Ｌ、ＡＬが１０ｍｇ／Ｌ、Ｚｎ１．２ｍ
ｇ／Ｌ、Ｍｎ２．１ｍｇ／Ｌであった。また、フッ素イ
オンは検出下限（０．０１ｍｇ／Ｌ）以下である。 ｂ）過酸化水素含有液：処理後の過酸化水素含有液は、
ＰＨを７に調整後、酵素（三菱ガス化学社製「アスクス
ーパー」）水溶液を添加し、５分間攪拌しながら過酸化
水素を分解した。分解後の過酸化水素は濃度が０．１ｐ
ｐｍ以下であり、廃水規制に対応していることを確認し
た。
【００１６】比較例 処理対象、表面処理における水洗、乾燥条件及び塗装
は、実施例と同一条件で実施した。また、試験方法も実
施例と同じである。そして、「ショットブラスト→脱脂
処理→水洗→表面調整→化成処理→水洗→乾燥→塗装」
の順で処理を行った。実施例と同様に密着性試験、塩水
噴霧試験を行った。表２に結果を示した。また、処理後
の廃水処理を行った。 ａ）ショットブラスト処理 ガラスビーズによるショットブラスト処理した。処理対
象物の表面の平均荒さは、４．５μｍであった。 ｂ）脱脂処理 アルカリ性脱脂剤（日本ペイント社製「サーフクリーナ
−５３ファイン５Ｎ−８」）２重量％水溶液を使用し、
４０℃で２分間浸漬処理した。 ｃ）表面調整 表面調整剤（日本ペイント社製「サーフファイン５Ｎ−
８」）０．１重量％水溶液に室温で２０秒間浸漬処理し
た。 ｄ）化成処理 燐酸亜鉛１．９ｇ／Ｌ，燐酸マンガン２．２ｇ／Ｌ、燐
酸５ｇ／Ｌ、珪弗化水素酸１ｇ／Ｌ、過酸化水素１５ｇ
／Ｌの水溶液に４０℃で２分間浸漬処理した。
は、実施例と同一条件で実施した。また、試験方法も実
施例と同じである。そして、「ショットブラスト→脱脂
処理→水洗→表面調整→化成処理→水洗→乾燥→塗装」
の順で処理を行った。実施例と同様に密着性試験、塩水
噴霧試験を行った。表２に結果を示した。また、処理後
の廃水処理を行った。 ａ）ショットブラスト処理 ガラスビーズによるショットブラスト処理した。処理対
象物の表面の平均荒さは、４．５μｍであった。 ｂ）脱脂処理 アルカリ性脱脂剤（日本ペイント社製「サーフクリーナ
−５３ファイン５Ｎ−８」）２重量％水溶液を使用し、
４０℃で２分間浸漬処理した。 ｃ）表面調整 表面調整剤（日本ペイント社製「サーフファイン５Ｎ−
８」）０．１重量％水溶液に室温で２０秒間浸漬処理し
た。 ｄ）化成処理 燐酸亜鉛１．９ｇ／Ｌ，燐酸マンガン２．２ｇ／Ｌ、燐
酸５ｇ／Ｌ、珪弗化水素酸１ｇ／Ｌ、過酸化水素１５ｇ
／Ｌの水溶液に４０℃で２分間浸漬処理した。
【００１７】処理後の廃水処理 処理後の化成液に１０％の炭酸ソーダ水溶液でＰＨを９
に調整した。この調整で発生したスラッジを濾過し、分
離した水の成分には、フッ素イオンが０．１ｇ／Ｌが含
まれていた。
に調整した。この調整で発生したスラッジを濾過し、分
離した水の成分には、フッ素イオンが０．１ｇ／Ｌが含
まれていた。
【００１８】
【発明の効果】本発明のマグネシウム合金材の塗装前処
理方法は、従来の方法と比べて塗膜の密着性が向上し、
且つ、重金属化合物を含まない液を使用することにより
廃水処理が容易になる。
理方法は、従来の方法と比べて塗膜の密着性が向上し、
且つ、重金属化合物を含まない液を使用することにより
廃水処理が容易になる。
【００１９】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K026 AA01 BA08 BB06 BB08 CA13 CA14 CA15 CA35 DA12 DA15 EA08 EA12 EA14
Claims (4)
- 【請求項１】 塗装前のマグネシウム合金材を処理する
方法において、脱脂処理後のマグネシウム合金材を酸性
水溶液で処理した後、過酸化水素水溶液で処理すること
を特徴とするマグネシウム合金材の塗装前処理方法。 - 【請求項２】 酸性水溶液が硝酸、硫酸、塩酸、酢酸又
は蟻酸を含有する請求項１記載の処理方法。 - 【請求項３】 酸性水溶液の濃度が０．１〜３００ｇ／
Ｌである請求項１記載の処理方法。 - 【請求項４】 過酸化水素水溶液の濃度が０．１〜３５
０ｇ／Ｌである請求項１記載の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075401A JP2000273651A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マグネシウム合金材の塗装前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075401A JP2000273651A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マグネシウム合金材の塗装前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000273651A true JP2000273651A (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13575129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075401A Pending JP2000273651A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マグネシウム合金材の塗装前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000273651A (ja) |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11075401A patent/JP2000273651A/ja active Pending
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