JP2003194288A

JP2003194288A - 金属管の表面処理構造および表面処理方法

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Publication number: JP2003194288A
Application number: JP2001393376A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Yoshida; 雄一郎吉田; Toru Hayase; 徹早瀬; Makoto Mizutani; 誠水谷; Toshio Ogoshi; 利雄大越
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd; Maruyasu Industries Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd; Maruyasu Industries Co Ltd
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】六価クロムを含まずにエポキシ系樹脂中間層
の密着性および耐食性を確保すること。【解決手段】金属管１０の外周面上に亜鉛鍍金層２０
を所定の層厚に形成した。同鍍金層２０上に、三価クロ
ム化合物およびリン酸化合物を主成分とする化成処理層
３０を形成した。化成処理層３０上に、縮合リン酸アル
ミニウムおよび六ケイ酸マグネシウムを主成分とする防
錆顔料を添加したエポキシ樹脂からなるエポキシ系樹脂
中間層４０を形成した。そして、中間層４０上に、フッ
素樹脂層５０を形成し、六価クロムを含まない表面処理
構造とした。これにより、有害な六価クロムによる環境
への悪影響を無くすとともに、無害化するための処理費
用を低減した。さらに、中間層４０の密着性および耐食
性を確保した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属管の外周面上
に形成される表面処理構造および表面処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、特開昭６３−２４９
６４４号公報に示されているように、金属管の外周面上
に亜鉛鍍金が施され、同亜鉛鍍金上に六価クロム化合物
からなる化成処理皮膜（クロメート皮膜）が形成された
金属管の表面処理構造は知られている。そして、この化
成処理皮膜（クロメート皮膜）上には、防錆顔料が添加
されたエポキシ樹脂からなるエポキシ系樹脂中間層が形
成され、同エポキシ系樹脂中間層上には、ポリフッ化ビ
ニル皮膜が形成されている。

【０００３】また、例えば、特開平８−７５０８４号公
報に示されているような、この金属管の表面処理構造に
おいては、金属管の外表面上に亜鉛鍍金層が形成され、
同亜鉛鍍金層上に三価クロム化合物からなる化成処理層
が形成された金属管の表面処理構造も知られている。そ
して、この化成処理層上には、エポキシ樹脂からなるエ
ポキシ系樹脂中間層が形成され、同エポキシ系樹脂中間
層上には、ポリフッ化ビニル層またはポリフッ化ビニリ
デン層が形成されている。

【０００４】このような表面処理構造では、エポキシ系
樹脂中間体が、化成処理皮膜（クロメート皮膜）、化成
処理層とエポキシ系樹脂中間層との密着性、およびエポ
キシ系樹脂中間層とポリフッ化ビニル皮膜（層）または
ポリフッ化ビニリデン層との密着性を良好としている。
このため、ポリフッ化ビニル皮膜（層）またはポリフッ
化ビニリデン層が剥がれ難くなり、ポリフッ化ビニル皮
膜（層）またはポリフッ化ビニリデン層の保護皮膜とし
ての好ましい性能を発揮することができる。また、この
ような表面処理構造を有する金属管は、前記密着性が良
好なため、化学的耐食性はもちろん耐チッピング性、耐
衝撃性などを備えており、自動車のブレーキ油や燃料な
どの配管に多く採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開昭６３−２４９６４４号公報に示されている表面
処理構造においては、六価クロム化合物からなる化成処
理皮膜（クロメート皮膜）が形成されている。また、エ
ポキシ系樹脂中間層には、同中間層自体の耐食性向上の
ために、一般的に、六価クロムを含むクロム酸ストロン
チウム化合物を主成分とする防錆顔料が添加されてい
る。これらのことから、有害な六価クロムを含む化成処
理液（クロメート液）の更新液や水洗水は、無害化する
ために特別な処理装置を用いなければならず、処理費用
が嵩む。また、この表面処理構造が形成された金属管が
廃棄された場合には、化成処理皮膜（クロメート皮膜）
およびエポキシ系樹脂中間層に含まれた六価クロムが外
部に溶出して、環境を害する可能性がある。

【０００６】一方、上記した特開平８−７５０８４号公
報に示されている表面処理構造においては、三価クロム
化合物からなる化成処理層が形成され、エポキシ系樹脂
中間層は、エポキシ樹脂のみから形成されている。この
ため、六価クロムを含んでいないため、六価クロムの有
害性に起因する問題は起きない。しかし、エポキシ系樹
脂中間層に防錆顔料が添加されていないため、エポキシ
系樹脂中間層自体の耐食性に乏しい。このため、例え
ば、保護層としてのポリフッ化ビニル層またはポリフッ
化ビニリデン層が剥がれた場合には、エポキシ系樹脂中
間層が容易に腐食される可能性がある。

【０００７】

【発明の概略】本発明は、上記した問題に対処するため
になされたものであり、その目的は、金属管の表面処理
構造の改良にあって、特にエポキシ系樹脂中間層に関し
て六価クロム化合物を含まずに耐食性および密着性を確
保することにある。

【０００８】前記目的を達成するために、本発明の特徴
は、金属管の外周面上に形成した亜鉛または亜鉛・ニッ
ケル鍍金層と、同鍍金層上に形成した三価クロム化合物
およびリン酸化合物を主成分とする化成処理層と、同化
成処理層上に形成した縮合リン酸塩およびケイ酸マグネ
シウム系化合物を主成分とする防錆顔料を添加したエポ
キシ系樹脂塗料からなるエポキシ系樹脂中間層と、前記
エポキシ系樹脂中間層上に形成された樹脂層とから構成
したことにある。この場合、前記エポキシ系樹脂中間層
の防錆顔料の縮合リン酸塩が、縮合リン酸アルミニウム
であるとよい。また、前記エポキシ系樹脂中間層の防錆
顔料のケイ酸マグネシウム系化合物が、六ケイ酸マグネ
シウムであるとよい。また、前記エポキシ系樹脂塗料
が、エポキシ樹脂を基体樹脂成分とし、前記エポキシ樹
脂が有するエポキシ基と架橋するアミノ樹脂またはフェ
ノール樹脂を架橋剤成分として含有するとよい。また、
前記樹脂層を、ポリフッ化ビニル層またはポリフッ化ビ
ニリデン層で構成するとよい。また、前記樹脂層を、ポ
リアミド系樹脂で構成するとよい。なお、前記樹脂層
は、下層すなわち金属管、亜鉛または亜鉛・ニッケル鍍
金層、化成処理層およびエポキシ系樹脂中間層を保護す
る等の役割を果たしている。さらに、前記樹脂層上にポ
リプロピレンおよびポリエチレンからなる樹脂外層を形
成してもよい。

【０００９】また、この場合、金属管として、例えば、
ＳＰＣＣ鋼板から造管した一重巻鋼管、または予め所定
の層厚に銅鍍金されたＳＰＣＣ鋼板から造管した一重巻
鋼管や二重巻鋼管、あるいは電縫管や引抜鋼管を採用す
るとよい。また、金属管の肉厚は、薄くても厚くてもよ
い。

【００１０】これによれば、化成処理層は、三価クロム
化合物およびリン酸化合物を主成分としている。また、
エポキシ系樹脂中間層は、縮合リン酸塩およびケイ酸マ
グネシウム系化合物からなる防錆顔料が添加されたエポ
キシ系樹脂塗料から形成される。このため、本発明の金
属管の表面処理構造では、化成処理層とエポキシ系樹脂
中間層とが、それぞれリン酸化合物を含むため密着性が
良好となると考えられる。また、本発明の金属管の表面
処理構造では、有害な六価クロムを含まない。したがっ
て、この表面処理構造が形成された金属管を廃棄した場
合であっても、環境を害することはない。

【００１１】また、エポキシ系樹脂中間層には、リン酸
化合物が防錆顔料として添加されているため、同中間層
自身の耐食性を確保することができる。さらに、エポキ
シ系樹脂中間層の耐食性を確保することができるため、
下層の化成処理層および上層の樹脂層との密着性も確保
することができると考えられる。

【００１２】また、本発明を別の観点から捉えると、本
発明の特徴は、金属管の外周面上に亜鉛または亜鉛・ニ
ッケル鍍金層を形成し、三価クロム供給源と、リンの酸
素酸、リンの酸素酸塩、リンの酸素酸の無水物およびリ
ンの酸素酸塩の無水物のうち少なくとも一つの物質とを
有する化成処理液に前記亜鉛または亜鉛・ニッケル鍍金
層を形成した金属管を浸漬して、同亜鉛または亜鉛・ニ
ッケル鍍金層上に化成処理層を形成し、エポキシ樹脂を
基体樹脂成分と、前記エポキシ樹脂が有するエポキシ基
と架橋するアミノ樹脂またはフェノール樹脂を架橋剤成
分と、縮合リン酸塩およびケイ酸マグネシウム系化合物
を主成分とする防錆顔料とからなるエポキシ系樹脂塗料
中に前記化成処理層を形成した金属管を浸漬して、同浸
漬後エポキシ系樹脂塗料を焼き付けて、同化成処理層上
にエポキシ系樹脂中間層を形成し、前記エポキシ系樹脂
中間層上に樹脂層を形成するようにした金属管の表面処
理方法にある。この場合、前記エポキシ系樹脂中間層の
防錆顔料の縮合リン酸塩が、縮合リン酸アルミニウムで
あるとよい。また、前記エポキシ系樹脂中間層の防錆顔
料のケイ酸マグネシウム系化合物が、六ケイ酸マグネシ
ウムであるとよい。さらに、前記樹脂層上に樹脂外層を
形成するようにするとよい。

【００１３】この場合も、前記樹脂層は、次の第１例ま
たは第２例のうちいずれか一つの例とするとよい。第１
例に係る樹脂層は、ポリフッ化ビニル層またはポリフッ
化ビニリデン層で構成される。第２例に係る樹脂層は、
ポリアミド系樹脂層で構成される。なお、前記樹脂層
は、下層すなわち金属管、亜鉛または亜鉛・ニッケル鍍
金層、化成処理層およびエポキシ系樹脂中間層を保護す
る等の役割を果たしている。

【００１４】これによれば、化成処理層およびエポキシ
系樹脂中間層を形成する際には、有害な六価クロムを含
む処理液を使用しない。したがって、前記処理液を処理
するための特別な処理装置を用いる必要がなく、処理費
用を低減することができる。

【００１５】また、前記のような表面処理構造を有する
金属管（または、前記表面処理方法による金属管）は、
化学的耐食性、耐チッピング性、耐衝撃性などに優れて
いるために、車両などに適用することにより、優れた効
果を発揮する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明する。図１は、この実施形態に係る金属管
の表面処理構造を断面図により概略的に示している。表
面処理構造は、金属管１０の外表面に鍍金された亜鉛鍍
金層２０と、亜鉛鍍金層２０上に形成された化成処理層
３０と、化成処理層３０上に形成されたエポキシ系樹脂
中間層４０と、エポキシ系樹脂中間層４０上に形成され
たフッ素樹脂層５０とから構成されている。

【００１７】金属管１０は、ロールフォーミング法によ
り、ＳＰＣＣ鋼板から一重巻鋼管として造管されてい
る。亜鉛鍍金層２０は、電気鍍金法により硫酸酸性電解
液またはシアン化亜鉛を含むアルカリ電解液を使用し
て、所定の層厚（例えば、１３μｍ以上、好ましくは約
１６μｍ）に形成されている。

【００１８】化成処理層３０は、三価クロムの供給源
と、リンの酸素酸、リンの酸素酸塩、リンの酸素酸の無
水物およびリンの酸素酸塩の無水物のうち少なくとも一
つの物質とを有する化成処理液に、亜鉛鍍金層２０まで
形成された金属管１０を浸漬し、所定の層厚（例えば、
０．２μｍ以下）となるように形成される。なお、化成
処理液は、酸性水溶液とされており、三価クロムの供給
源（例えば、硝酸クロム）が０．２〜３００ｇ／Ｌ、リ
ンの酸素酸、リンの酸素酸塩、リンの酸素酸の無水物お
よびリンの酸素酸塩の無水物のうち少なくとも一つの物
質（例えば、正リン酸）が０．２〜２００ｇ／Ｌ含有す
るように調整されている。

【００１９】なお、好ましくは、三価クロムの供給源が
０．５〜８０ｇ／Ｌ、リンの酸素酸、リンの酸素酸塩、
リンの酸素酸の無水物およびリンの酸素酸塩の無水物の
うち少なくとも一つの物質が７〜３０ｇ／Ｌ含有するよ
うに調整される。

【００２０】エポキシ系樹脂中間層４０は、縮合リン酸
塩およびケイ酸マグネシウム系化合物を主成分とする防
錆顔料が添加されたエポキシ系樹脂塗料を、化成処理層
３０まで形成された金属管１０に浸漬または噴霧して塗
布し、所定の層厚（例えば、２〜３μｍ程度）となるよ
うに形成される。

【００２１】ここで、エポキシ系樹脂塗料の成分として
は、例えば、脂環族型エポキシ基（脂環式炭化水素環上
にあるエポキシ基、脂環式炭化水素環を形成する炭素原
子に直接結合したエポキシ基）を含むエポキシ樹脂、脂
肪族型エポキシ基（上記以外のエポキシ基であって直鎖
状炭化水素上にあるエポキシ基）を含むエポキシ樹脂、
脂肪族型および脂環族型エポキシ基を含むエポキシ樹脂
などである。また、前記エポキシ樹脂の架橋剤成分とし
て使用されるアミノ酸としては、例えば、メラミン、尿
素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログア
ナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミ
ノ成分とアルデヒドとの反応によって得られるメチロー
ル化アミノ樹脂などである。

【００２２】なお、エポキシ系樹脂塗料におけるエポキ
シ樹脂と架橋剤との配合割合は、塗料の硬化性、加工
性、耐水性、耐食性などの点から、固形分重量比でエポ
キシ樹脂／架橋剤＝６０／４０〜９８／２となるように
配合され、特に７０／３０〜９５／５となる範囲が好ま
しい。

【００２３】また、防錆塗料組成物に使用される防錆顔
料としては、特に縮合リン酸塩である縮合リン酸アルミ
ニウムとケイ酸マグネシウム系化合物である六ケイ酸マ
グネシウムを使用することが好ましい。なお、エポキシ
系樹脂塗料と防錆顔料との配合割合は、エポキシ系樹脂
塗料の固形分１００重量部に対して、１〜１００重量部
となるように配合され、特に２〜５０重量部となる範囲
が好ましい。防錆塗料が１重量部未満となると耐食性が
劣り、１００重量部を越えると塗膜の物理性能と耐食性
が劣るので好ましくない。

【００２４】そして、エポキシ系樹脂中間層４０を焼き
付けて固化させるために、前記エポキシ系樹脂塗料が塗
布された金属管１０を３４０℃にて１０〜２０秒間加熱
処理する。

【００２５】フッ素樹脂層５０は、プロピレンカーボネ
ート、イソホロン、ジエチルフタレートなどの溶剤中に
ポリフッ化ビニルまたはポリフッ化ビニリデンを分散さ
せ、同溶剤中にエポキシ系樹脂中間層４０まで形成され
た金属管１０を浸漬し、所定の層厚（例えば、約２０μ
ｍ）となるように形成される。そして、フッ素樹脂層５
０を固化させるために、前記溶剤中に浸漬後の金属管１
０を３８０℃にて２０〜４０秒間加熱処理する。

【００２６】次に、上記縮合リン酸アルミニウムおよび
六ケイ酸マグネシウムが添加されたエポキシ系樹脂中間
層４０の密着性および耐食性の評価を行った結果を、以
下に詳細に説明する。

【００２７】エポキシ系樹脂中間層４０の密着性および
耐食性を評価するために、図１に示すように、金属管１
０に上記方法によって縮合リン酸アルミニウムおよび六
ケイ酸マグネシウムを添加したエポキシ系樹脂中間層４
０を有する表面処理構造を形成したサンプル（以下、本
発明品という。）を作製した。また、六価クロムを含む
クロム酸ストロンチウムを添加したエポキシ系樹脂中間
層４０’を有する表面処理構造を形成したサンプル（以
下、比較品という。）を作製した。また、図２に示すよ
うに、亜鉛鍍金層２０上に縮合リン酸アルミニウムおよ
び六ケイ酸マグネシウムを添加したエポキシ系樹脂中間
層４０を形成し、同中間層４０上にフッ素樹脂層５０を
形成したサンプル（以下、参考品１という。）と、亜鉛
鍍金層２０上に六価クロムを含むクロム酸ストロンチウ
ムを添加したエポキシ系樹脂中間層４０’を形成し、同
中間層４０’上にフッ素樹脂層５０を形成したサンプル
（以下、参考品２という。）とを作製した。

【００２８】次に、本発明品、比較品、参考品１および
参考品２を用いた密着性評価について詳細に説明する。
まず、密着性評価の準備として、図３に示すように、本
発明品、比較品、参考品１および参考品２に、曲げ加工
を施し、カッターナイフにて、金属管１０の外表面まで
達する碁盤目状の傷を付けた。そして、密着性評価は、
この碁盤目状の傷を覆うように粘着テープを貼り付けた
後に同粘着テープを剥がして、表面処理構造を構成する
層（例えば、フッ素樹脂層５０）が、碁盤目状のどの程
度の範囲で剥がれるかを評価した。なお、密着性評価に
用いた本発明品、比較品、参考品１および参考品２は、
表面処理構造を形成した直後の状態すなわち化学的およ
び機械的に劣化していない状態にて評価を行った。その
結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】密着性評価の結果は、すべてのサンプルに
おいて剥がれ無しの結果を得た。このことから、縮合リ
ン酸アルミニウムおよび六ケイ酸マグネシウムを添加し
たエポキシ系樹脂中間層４０は、従来からの六価クロム
を含むクロム酸ストロンチウムを添加したエポキシ系樹
脂中間層４０’と同等の密着性を有していることが理解
できる。

【００３１】次に、本発明品、比較品、参考品１および
参考品２を用いた耐食性評価について詳細に説明する。
まず、耐食性評価の準備として、図４に示すように、本
発明品、比較品、参考品、参考品１および参考品２に、
曲げ加工を施し、カッターナイフにて、円周方向に沿っ
て金属管１０の外表面まで達する筋状の傷を付けた。具
体的には、図４に示すように、曲げ頂上部に一箇所およ
び直管部に１ｃｍ間隔にて三箇所の筋状の傷（以下、こ
れら計四箇所の筋状の傷を傷部という。）を付けた。そ
して、耐食性評価は、傷部を有する本発明品、比較品、
参考品１および参考品２に対して、ＪＩＳＺ２３７
１の規定に基づく塩水噴霧試験を４８０時間に渡り実施
し、亜鉛鍍金層２０、化成処理層３０およびエポキシ系
樹脂中間層４０，４０’の腐食具合を評価した。

【００３２】腐食具合の評価については、フッ素樹脂層
５０の浮き幅およびフッ素樹脂層５０の剥離幅を測定し
た。フッ素樹脂層５０の浮き幅の測定は、前記塩水噴霧
試験実施後の本発明品、比較品、参考品１および参考品
２について、傷部周辺におけるフッ素樹脂層５０の浮き
幅を測定した。フッ素樹脂層５０の浮きは、傷部を起点
として亜鉛鍍金層２０、化成処理層３０およびエポキシ
系樹脂中間層４０，４０’が腐食されることにより、フ
ッ素樹脂層５０が金属管１０の表面から剥離した状態と
なって起こる。フッ素樹脂層５０の浮き幅の測定は、図
４に示すように、傷部に沿ってフッ素樹脂層５０が浮い
た部分のうち、傷部から最も離れた位置まで浮いている
部分の寸法を測定した。このフッ素樹脂層５０の浮き幅
の測定では、表面処理構造の腐食による外面の不具合を
確認することができる。

【００３３】また、フッ素樹脂層５０の剥離幅の測定
は、前記塩水噴霧試験実施後の本発明品、比較品、参考
品１および参考品２について、傷部周辺におけるフッ素
樹脂層５０の剥離幅を測定した。フッ素樹脂層５０の剥
離も、前記フッ素樹脂層５０の浮きと同様に、傷部を起
点として亜鉛鍍金層２０、化成処理層３０およびエポキ
シ系樹脂中間層４０，４０’が腐食されることにより起
こる。しかし、フッ素樹脂層５０が浮くことなく、亜鉛
鍍金層２０、化成処理層３０およびエポキシ系樹脂中間
層４０，４０’が腐食される場合がある。

【００３４】そこで、フッ素樹脂層５０の剥離幅の測定
では、傷部を覆うように粘着テープを貼り付けた後、同
粘着テープを剥がしてフッ素樹脂層５０を剥離する。そ
して、傷部に沿ってフッ素樹脂層５０が剥離した部分の
うち、傷部から最も離れた位置まで剥離した部分の寸法
を測定した。このフッ素樹脂層５０の剥離幅の測定で
は、表面処理構造の外面から確認することができないよ
うな、亜鉛鍍金層２０、化成処理層３０およびエポキシ
系樹脂中間層４０，４０’の腐食具合を確認することが
でき、表面処理構造の腐食による内面の不具合を確認す
ることができる。

【００３５】次に、上記のフッ素樹脂層５０の浮き幅測
定結果およびフッ素樹脂層５０の剥離幅測定結果を、表
２および表３に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】表２は、フッ素樹脂層５０の浮き幅を測定
した結果を示している。この結果において、本発明品お
よび比較品では、亜鉛鍍金層２０、化成処理層３０およ
びエポキシ系樹脂中間層４０，４０’の腐食量が小さ
く、浮き幅は０．５ｍｍ以下であり良好な結果が得られ
た。また、参考品１および参考品２では、亜鉛鍍金層２
０およびエポキシ系樹脂中間層４０，４０’の腐食量が
大きくなり、共に浮き幅が２．１ｍｍ以上となってい
る。しかし、参考品１では、傷部四箇所のうち、２．１
ｍｍ以上の浮き量の箇所が一箇所のみで認められた。こ
れに対して、参考品２では、２．１ｍｍ以上の浮き量の
箇所が二箇所以上で認められた。

【００３９】このように、本発明品および比較品と、参
考品１および参考品２とにおいて、フッ素樹脂層５０の
浮き幅に差が生じるのは、化成処理層３０の有無および
エポキシ系樹脂中間層４０，４０’の密着性の差に起因
していると考えることができる。このことについて、以
下に詳細に説明する。

【００４０】化成処理層３０の有無については、本来、
化成処理層３０は、下層である亜鉛鍍金層２０を腐食か
ら保護することを目的として形成される。したがって、
化成処理層３０が形成されていれば、亜鉛鍍金層２０の
腐食が抑制されるとともに、化成処理層３０も自己の耐
食性によって腐食が抑制される。したがって、表面処理
構造が化成処理層３０を有する場合には、フッ素樹脂層
５０の浮きも抑制されると考えることができる。

【００４１】次に、エポキシ系樹脂中間層４０，４０’
の密着性の差については、参考品１と参考品２とを比較
して説明する。参考品１と参考品２とで、フッ素樹脂層
５０の浮き幅に差が生じたのは、エポキシ系樹脂中間層
４０，４０’に添加される物質すなわち縮合リン酸アル
ミニウムおよび六ケイ酸マグネシウムとクロム酸ストロ
ンチウムとの違いにより、亜鉛鍍金層２０との密着性に
差が生じているためと考えることができる。

【００４２】すなわち、縮合リン酸アルミニウムおよび
六ケイ酸マグネシウムを添加したエポキシ系樹脂中間層
４０は、クロム酸ストロンチウムを添加したエポキシ系
樹脂中間層４０’に比して、亜鉛鍍金層２０と、より好
適に密着していると考えることができる。エポキシ系樹
脂中間層４０が好適に亜鉛鍍金層２０と密着することに
より、前記塩水噴霧試験における腐食性物質（例えば、
塩素イオン）の侵入が制限される。これにより、亜鉛鍍
金層２０の腐食は抑制されるとともに、エポキシ系樹脂
中間層４０も防錆顔料である縮合リン酸アルミニウムお
よび六ケイ酸マグネシウムにより腐食が抑制される。し
たがって、フッ素樹脂層５０の浮きの発生が抑制される
と考えることができる。

【００４３】次に、表３は、フッ素樹脂層５０の剥離幅
を測定した結果を示している。この結果において、本発
明品ではフッ素樹脂層５０の剥離幅が０．６〜２．０ｍ
ｍであるのに対して、比較品ではフッ素樹脂層５０の剥
離幅が０．５ｍｍ以下であった。ここで、実使用上許容
されるフッ素樹脂層５０の剥離幅は、２．０ｍｍ以下と
されているため、本発明品の剥離幅は、実使用上問題の
ない程度である。また、参考品１では、フッ素樹脂層５
０の剥離幅が２．１〜４．９ｍｍであるのに対して、参
考品２では、フッ素樹脂層５０の剥離幅が５．０ｍｍ以
上の箇所が二箇所以上で認められた。

【００４４】この測定結果から、本発明品と比較品と
は、フッ素樹脂層５０の剥離幅が実用上許容される剥離
幅である点で、ほぼ同等の密着性を有しており、耐食性
もほぼ同等であると考えることができる。

【００４５】また、参考品１では、亜鉛鍍金層２０とエ
ポキシ系樹脂中間層４０とがある程度密着しているのに
対して、参考品２では、亜鉛鍍金層２０とエポキシ系樹
脂中間層４０’とがほとんど密着していないことがわか
る。このことから、縮合リン酸アルミニウムおよび六ケ
イ酸マグネシウムを添加したエポキシ系樹脂中間層４０
は、クロム酸ストロンチウムを添加したエポキシ系樹脂
中間層４０’に比して、より好適に亜鉛鍍金層２０と密
着していると考えることができる。

【００４６】この参考品１と参考品２との剥離幅の差に
ついては、上記フッ素樹脂層５０の浮き幅の測定の場合
と同様の考え方を適用することができると考える。すな
わち、エポキシ系樹脂中間層４０が好適に亜鉛鍍金層２
０と密着することにより、前記塩水噴霧試験における腐
食性物質（例えば、塩素イオン）の侵入が制限される。
これにより、亜鉛鍍金層２０の腐食は抑制されるととも
に、エポキシ系樹脂中間層４０も防錆顔料である縮合リ
ン酸アルミニウムおよび六ケイ酸マグネシウムにより腐
食が抑制される。したがって、フッ素樹脂層５０の剥離
が抑制されると考えることができる。

【００４７】以上の説明から理解できるように、本発明
の金属管の表面処理構造および表面処理方法によれば、
三価クロム化合物およびリン酸化合物を主成分とする化
成処理層３０と、化成処理層３０上に縮合リン酸アルミ
ニウムおよび六ケイ酸マグネシウムを主成分とする防錆
顔料を添加したエポキシ樹脂からなるエポキシ系樹脂中
間層４０を形成している。これにより、有害な六価クロ
ムを含有していないので、環境に対して悪影響を与える
ことがない。また、化成処理液を無害化するために特別
な処理装置を導入する必要もなく、処理費用を低減する
ことができる。さらに、エポキシ系樹脂中間層４０の密
着性および耐食性を良好に確保することができる。

【００４８】なお、上記実施形態における金属管１０
は、ＳＰＣＣ鋼板から造管した一重巻鋼管に限定される
ことはなく、予め所定の層厚に銅鍍金されたＳＰＣＣ鋼
板から造管した一重巻鋼管や二重巻鋼管とすることも可
能である。また、金属管１０の肉厚についての制限はな
く、薄肉および厚肉の管とすることができる。

【００４９】また、上記実施形態においては、金属管１
０の外周面上に亜鉛鍍金層２０を形成して実施したが、
必要に応じて、金属管１０の外周面上に亜鉛・ニッケル
鍍金層を形成して実施してもよい。この場合、化成処理
層３０が亜鉛・ニッケル鍍金層上に形成されることを除
いて、上記実施形態と同様の構成とされる。したがっ
て、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００５０】また、上記実施形態においては、エポキシ
系樹脂中間層４０上にフッ素樹脂層５０を形成して実施
したが、図５に示すように、エポキシ系樹脂中間層４０
上にポリアミド系樹脂からなるポリアミド系樹脂層５
０’を所定の層厚（例えば、１５０μｍ以上、好ましく
は１８０μｍ程度）に形成して実施してもよい。この場
合、樹脂層がポリアミド系樹脂層５０’にて構成される
ことを除いて、上記実施形態と同様の構成とされる。し
たがって、上記実施形態と同様の効果を得ることができ
る。

【００５１】また、必要に応じて、図６に示すように、
図１に示す表面処理構造のフッ素樹脂層５０上にポリプ
ロピレンおよびポリエチレンからなる樹脂外層６０を所
定の層厚（例えば、１ｍｍ程度）に形成して実施しても
よい。この場合、フッ素樹脂層５０上に樹脂外層６０が
形成されることを除いて、上記実施形態と同様の構成と
される。したがって、上記実施形態と同様の効果を得る
ことができる。

【００５２】また、必要に応じて、図６に示すように、
図５に示す表面処理構造のポリアミド系樹脂層５０’上
にポリプロピレンおよびポリエチレンからなる樹脂外層
６０を形成して実施してもよい。この場合、樹脂層がポ
リアミド系樹脂層５０’にて形成され、ポリアミド系樹
脂層５０’上に樹脂外層６０が形成されることを除い
て、上記実施形態と同様の構成とされる。したがって、
上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００５３】さらに、上記のように構成した金属管１０
は、前述のように、化学的耐食性、耐チッピング性、耐
衝撃性があるために、車両に適用することにより、優れ
た効果を発揮する。また、車両以外の用途であっても、
化学的耐食性、耐チッピング性、耐衝撃性などを必要と
する装置に適用されることは当然である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る金属管の表面処理構
造を説明するための金属管の断面図である。

【図２】前記金属管の表面処理構造におけるエポキシ
系樹脂中間層の密着性および耐食性の評価のために用い
た参考品１および参考品２の概略を示す断面図である。

【図３】本発明の実施形態に係るエポキシ系樹脂中間
層の密着性評価を説明するための概略図である。

【図４】本発明の実施形態に係るエポキシ系樹脂中間
層の耐食性評価を説明するための概略図である。

【図５】前記金属管の他の変形例に係る表面処理構造
を説明するための金属管の断面図である。

【図６】前記金属管のさらに他の変形例に係る表面処
理構造を説明するための金属管の断面図である。

【符号の説明】

１０…金属管、２０…亜鉛鍍金層、３０…化成処理層、
４０…防錆顔料として縮合リン酸アルミニウムおよび六
ケイ酸マグネシウムが添加されたエポキシ系樹脂中間
層、４０’…防錆顔料としてクロム酸ストロンチウムが
添加されたエポキシ系樹脂中間層、５０…フッ素樹脂
層、５０’…ポリアミド系樹脂層、６０…樹脂外層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｓ４Ｋ０４４Ｃ２３Ｃ 22/07 Ｃ２３Ｃ 22/07 28/00 28/00 ＣＦ１６Ｌ 9/14 Ｆ１６Ｌ 9/14 58/04 58/04 (72)発明者早瀬徹愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番地関西ペイント株式会社内 (72)発明者水谷誠愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番地関西ペイント株式会社内 (72)発明者大越利雄愛知県西加茂郡三好町大字莇生字平地１番地関西ペイント株式会社内Ｆターム(参考） 3H024 EA02 EC04 ED03 ED04 ED07 EE02 3H111 AA01 BA01 BA15 BA31 CB06 CB07 CB08 DA08 DA26 DB19 EA12 EA16 4D075 AB01 AB33 AE03 BB74X BB75X BB87X CA04 CA13 CA33 CA38 DA15 DA20 DB02 DB05 DC13 EA07 EA10 EB13 EB17 EB32 EB33 EB39 EB45 EC01 EC15 4F100 AA03D AA04C AA04D AB01A AB16B AB18B AK01E AK04E AK07E AK17E AK19E AK33D AK35D AK46E AK53D BA05 BA07 CA02D CA13D DA11 EH71B EJ01C GB90 JB02 JB02D JL11 4K026 AA02 AA12 AA25 BA03 BA07 BB08 CA11 CA13 CA19 CA23 CA26 DA03 4K044 AA02 AB03 BA10 BA13 BA14 BA15 BA17 BA21 BB02 BB03 BB04 BC02 BC07 CA62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属管の外周面上に形成した亜鉛または亜
鉛・ニッケル鍍金層と、同鍍金層上に形成した三価クロム化合物およびリン酸化
合物を主成分とする化成処理層と、同化成処理層上に形成した縮合リン酸塩およびケイ酸マ
グネシウム系化合物を主成分とする防錆顔料を添加した
エポキシ系樹脂塗料からなるエポキシ系樹脂中間層と、前記エポキシ系樹脂中間層上に形成された樹脂層とから
構成した金属管の表面処理構造。
【請求項２】前記エポキシ系樹脂中間層の防錆顔料の縮
合リン酸塩は、縮合リン酸アルミニウムである前記請求項１に記載した
金属管の表面処理構造。
【請求項３】前記エポキシ系樹脂中間層の防錆顔料のケ
イ酸マグネシウム系化合物は、六ケイ酸マグネシウムである前記請求項１または前記請
求項２に記載した金属管の表面処理構造。
【請求項４】前記エポキシ系樹脂塗料は、エポキシ樹脂を基体樹脂成分とし、前記エポキシ樹脂が
有するエポキシ基と架橋するアミノ樹脂またはフェノー
ル樹脂を架橋剤成分として含有する前記請求項１ないし
前記請求項３のうちいずれか一つに記載した金属管の表
面処理構造。
【請求項５】前記樹脂層を、ポリフッ化ビニル樹脂層またはポリフッ化ビニリデン樹
脂層で構成した前記請求項１ないし前記請求項４のうち
いずれか一つに記載した金属管の表面処理構造。
【請求項６】前記樹脂層を、ポリアミド系樹脂層で構成した前記請求項１ないし前記
請求項４のうちいずれか一つに記載した金属管の表面処
理構造。
【請求項７】前記樹脂層上にポリプロピレンおよびポリ
エチレンからなる樹脂外層を形成したことを特徴とする
前記請求項１ないし前記請求項６のうちいずれか一つに
記載した金属管の表面処理構造。
【請求項８】金属管の外周面上に亜鉛または亜鉛・ニッ
ケル鍍金層を形成し、三価クロム供給源と、リンの酸素酸、リンの酸素酸塩、
リンの酸素酸の無水物およびリンの酸素酸塩の無水物の
うち少なくとも一つの物質とを有する化成処理液に前記
亜鉛または亜鉛・ニッケル鍍金層を形成した金属管を浸
漬して、同亜鉛または亜鉛・ニッケル鍍金層上に化成処
理層を形成し、エポキシ樹脂を基体樹脂成分と、前記エポキシ樹脂が有
するエポキシ基と架橋するアミノ樹脂またはフェノール
樹脂を架橋剤成分と、縮合リン酸塩およびケイ酸マグネ
シウム系化合物を主成分とする防錆顔料とからなるエポ
キシ系樹脂塗料中に前記化成処理層を形成した金属管を
浸漬して、同浸漬後エポキシ系樹脂塗料を焼き付けて、
同化成処理層上にエポキシ系樹脂中間層を形成し、前記エポキシ系樹脂中間層上に樹脂層を形成するように
した金属管の表面処理方法。
【請求項９】前記エポキシ系樹脂中間層の防錆顔料の縮
合リン酸塩は、縮合リン酸アルミニウムである前記請求項８に記載した
金属管の表面処理方法。
【請求項１０】前記エポキシ系樹脂中間層の防錆顔料の
ケイ酸マグネシウム系化合物は、六ケイ酸マグネシウムである前記請求項８に記載した金
属管の表面処理方法。
【請求項１１】前記請求項８に記載した金属管の表面処
理方法において、さらに前記樹脂層上に樹脂外層を形成するようにした金
属管の表面処理方法。