JP2002516923A - 防食処理法 - Google Patents
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Abstract
Description
はないが、Al/Zn合金の被覆を有する鋼帯の防食処理法に関するものである
。
はないが、鋼を腐食から保護するための表面被覆として広く使われている。しか
し、実際には、この亜鉛またはAl/Zn被覆は、大気に曝されたとき、水分と
の反応により、それぞれ、白色腐食(白錆)または黒色腐食(黒錆)を受け易い
。そのような腐食は、表面外観性を損ない、一般的に、被覆鋼の有効寿命は同じ
に留まると言う事実にもかかわらず、被覆鋼基材を商業的に受容できないものに
する。また、腐食生成物の形成は、一般に、仕上作業と干渉する。そのような腐
食に耐える能力を、本明細書では湿潤堆積性能と呼ぶ。
処理が防食性を与えるものとして容認されていて、この種の処理を一般にクロメ
ート不動態化と称する。しかしながら、クロメートは、作業者に非常に有毒であ
り、その高毒性のために、クロム残留物の処分が困難である。さらに、各種の市
場において、このクロメートによって生ずる被処理被覆面の黄変は、容認できな
い製品属性であると考えられている。
ている。しかし、燐酸塩の耐食性は、上述のクロメート処理よりも遙かに劣るこ
とが判っている。
上の白錆を防ぐための防食処理を開示している。それは、亜鉛めっき鋼板の表面
に、濃度10〜200g/l(モリブデンとして計算)でモリブデン酸またはモ
リブデン酸塩を含み、有機または無機酸を加えることによってpH1〜6に調整
した酸性溶液を塗布する工程を含む。しかし、この米国特許に記載されている防
食処理は亜鉛めっき鋼には有効であるが、前記溶液で処理したAl/Zn合金表
面の耐食性は、或る条件下でクロメート処理した表面よりも劣り、処理された表
面が望ましくない程度の変色をするということが判っている。さらに、モリブデ
ン酸塩処理された、そのような材料の表面は、24時間を超える期間保管すると
、薄い黄/青から濃い緑色に変化することが観察されている。
7001)は、燐酸アニオンおよびモリブデン・アニオンおよび/またはモリブ
デンが+6未満の酸化状態の化合物を含む溶液を使用することに基づく、アルミ
ニウム/亜鉛合金表面用防食処理法を開示している。
り5〜40gのモリブデン、2〜19体積%の燐酸、および表面エッチング剤を
含む溶液の被膜を作る段階、および(ii)この被膜を乾燥させて、乾燥被膜の少
なくとも10mg/m2のモリブデンおよび乾燥被膜の少なくとも15mg/m2 の燐を含む乾燥被膜を形成する段階を含むアルミニウム/亜鉛合金表面の防食処
理法が提供される。 燐酸量2〜19体積%は、溶液の単位リットル当り9.1〜86.9gの燐に
等しい。
被膜が従来技術の被膜よりも優れたレベルの耐食性および低いレベルの変色を示
すことを見い出した。
よび燐を有する被膜の優れた性能が、最初表面上に燐酸亜鉛の層を形成し、次に
その層の上に燐酸モリブデンの層を形成するという、前記防食処理法によるもの
であると考える。
溶液中のモリブデンが+6未満の酸化状態を有することを保証する必要なしに、
また国際特許出願PCT/US97/00012(WO97/27001)の場
合のように、この成果を達成するために溶液に還元剤を使用することなしに、達
成されることを見い出した。
び少なくとも15mg/m2の燐の、製品における含有量を得るために必要なモ
リブデンおよび燐酸の量は、例えば、このAl/Zn合金の亜鉛濃度、溶液のp
H、および最終被膜の厚さのような、要因(ファクター)の範囲に依存する。
布形成してもよい。
液を表面に噴霧して厚さ5ミクロンを超える被膜を作り、その後過剰な溶液をス
クイージローラ(余剰分を拭き取るローラ)またはその他の適当な手段で除去す
ることによって被膜を形成してもよい。
好ましい。 溶液のpHは、Al/Zn合金表面に最初に塗布するとき、2.6未満である
のがさらに好ましい。 溶液中のモリブデンは、+6の酸化状態を有するのが好ましい。
するいかなる好適な手段によって乾燥してもよい。 段階(ii)が段階(i)で形成した被膜を少なくとも60°Cの温度で乾燥す
ることを含むのが好ましい。 段階(ii)が段階(i)で形成した被膜を誘導加熱によって乾燥することを含
むのがさらに好ましい。 段階(ii)で形成した乾燥被膜は、厚さ20〜100nmであるのが好ましい
。 乾燥被膜は、厚さ30〜50nmであるのがさらに好ましい。
しい。 被膜の燐量は、被膜の少なくとも20mg/m2であるのが好ましい。 Al/Zn合金は、鋼帯上の被膜であるのが好ましい。 被膜は、連続であるのが好ましい。 溶液は、5〜30g/lのモリブデンを含むのが好ましい。 溶液は、少なくとも13.5g/lのモリブデンを含むのが好ましい。 溶液は、20g/l未満のモリブデンを含むのが好ましい。 モリブデンは、塩として添加するのが好ましい。 モリブデン塩は、モリブデン酸アンモニウムであるのが好ましい。 他の適当なモリブデン塩には、モリブデン酸ナトリウムおよびモリブデン酸カ
リウムがある。
水溶液の形をしていて、この溶液の少なくとも80体積%が酸で20体積%未満
が水であることを意味すると理解する。 溶液は、2〜10体積%の燐酸を含むのが好ましい。 溶液は、少なくとも3体積%の燐酸を含むのがさらに好ましい。 特に、溶液が少なくとも4体積%の燐酸を含むことが好ましい。 燐酸は、オルト燐酸であるのが好ましい。 表面エッチング剤は、弗化ナトリウムのような、含弗素化合物であるのが好ま
しい。 溶液は、少なくとも0.3g/lの弗素を含むのが好ましい。 溶液は、少なくとも0.5g/lの弗素を含むのがさらに好ましい。 溶液は、他の成分を含んでもよい。 例として、溶液は、最高5g/lのバナジウムを含んでもよい。
供される。 本発明によれば、5〜40g/lのモリブデン、2〜19体積%の燐酸、およ
びエッチング剤を含む、前記防食処理法で使用する溶液も提供される。 溶液中のモリブデンは、+6の酸化状態を有するのが好ましい。 溶液は、5〜30g/lのモリブデンを含むのが好ましい。 溶液は、13.5g/lを超えるモリブデンを含むのがさらに好ましい。 溶液は、20g/l未満のモリブデンを含むのがさらに好ましい。
した複数のZINCALUMEパネルについて実験室における一連の湿潤堆積試
験を行なった。 商業生産ラインで予期される状態をシミュレートするために、パネルを処理溶
液に4秒間浸漬することによって処理溶液を付し、次に過剰な溶液を回転除去し
た。
素は、それぞれ、モリブデン酸アンモニウム、バナジン酸アンモニウム、オルト
燐酸、および弗化ナトリウムとして添加した。オルト燐酸は、81%または85
%のオルト燐酸水溶液であった。 処理溶液のpHは、1.5と2.2の間で変動した。 サンプル2〜8の乾燥した被膜は、厚さ20〜100nmであった。サンプル
2〜5の乾燥した被膜は、それぞれ、10および40mg/m2を超える量のモ
リブデンおよび燐を有していた。 これらの湿潤堆積試験は、4週間に亘って40°Cで行なった。 各パネルの色および耐食性の細目、および湿潤堆積試験の結果を表1に示す。
クロメートZINCALUMEパネルに匹敵する色を有し、サンプル2〜3が匹
敵する耐食性、並びにパネル6〜8の処理したパネルおよびサンプル9の未処理
ZINCALUMEパネルよりかなり良い耐食性を有することが明らかである。
できることが判るだろう。
Claims (16)
- 【請求項1】 アルミニウム/亜鉛合金表面の防食処理法であって、 (i)その表面に、溶液の単位リットル当り5〜40gのモリブデン、2〜19
体積%の燐酸、および表面エッチング剤を含む溶液の被膜を形成する段階、およ
び (ii)この被膜を乾燥させ、乾燥被膜の少なくとも10mg/m2のモリブデン
および乾燥被膜の少なくとも15mg/m2の燐を含む乾燥被膜を形成する段階
、 以上の各段階を含む防食処理法。 - 【請求項2】 前記Al/Zn合金が25〜75重量%のアルミニウムを含
む請求項1に記載された防食処理法。 - 【請求項3】 前記Al/Zn合金はアルミニウムの割合が多いものである
請求項2に記載された防食処理法。 - 【請求項4】 段階(i)が、前記Al/Zn合金表面に35°C未満の溶
液塗布温度で溶液を塗布することによって表面被膜を作ることを含む請求項1か
ら請求項3までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項5】 溶液のpHが、前記Al/Zn合金表面に最初に塗布すると
きに、3未満である請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された防食
処理法。 - 【請求項6】 溶液のpHが、前記Al/Zn合金表面に最初に塗布すると
きに、2.6未満である請求項5に記載された防食処理法。 - 【請求項7】 溶液が5〜30g/lのモリブデンを含む請求項1から請求
項6までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項8】 溶液が少なくとも13.5g/lのモリブデンを含む請求項
1から請求項7までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項9】 溶液が20g/l未満のモリブデンを含む請求項1から請求
項8までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項10】 溶液中のモリブデンが+6の酸化状態を有する請求項1か
ら請求項9までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項11】 溶液が2〜10体積%の燐酸を含む請求項1から請求項1
0までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項12】 溶液が少なくとも4体積%の燐酸を含む請求項1から請求
項11までのいずれか1項に記載された防食処理法。 - 【請求項13】 表面エッチング剤が含弗素化合物であり、前記溶液が少な
くとも0.3g/lの弗素を含む請求項1から請求項12までのいずれか1項に
記載された防食処理法。 - 【請求項14】 溶液が少なくとも0.5g/lの弗素を含む請求項13に
記載された防食処理法。 - 【請求項15】 請求項1から請求項14までのいずれか1項で定義される
防食処理法に従って処理されて成るAl/Zn合金表面。 - 【請求項16】 5〜40g/lのモリブデン、2〜19体積%の燐酸、お
よび腐食剤を含む、請求項1から請求項14までのいずれか1項で定義される防
食処理法で使用するための溶液。
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