JP2013023758A - クロムフリー黒色化成皮膜形成処理液とそれを用いた黒色化成皮膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バナジウム族化合物と、希土類イオンと、硝酸イオンと、場合によりFe、Mg、Ca、Ni、Co、Zn、Y、La、Mo、W、Ti、Al、Zr、Mnから選ばれる一種以上の金属化合物一種と、場合によりケイ素化合物を含有する酸性の反応型化成処理液により、亜鉛めっき部材及び亜鉛合金めっき部材を浸漬処理し、場合によりさらに被処理物を水洗した後の保護皮膜上に無機、有機又は有機無機複合のコーティング皮膜又はこれらの多層コーティング皮膜を形成する。
【選択図】なし
Description
本発明の黒色化成皮膜形成処理液の実施の形態は次の通りである。
(1)バナジウム族元素の化合物と、希土類元素のイオンと、硝酸イオンと、有機硫黄化合物を含有しクロムを含有しないことを特徴とする亜鉛又は亜鉛合金の金属表面に用いる黒色化成皮膜形成処理液。
(2)さらにFe、Mg、Ca、Ni、Co、Zn、Mo、W、Ti、Al、Zr、Mnからなる群から選択される少なくとも一種を含有する前記(1)の黒色化成皮膜形成処理液。
(3)さらにケイ素化合物を含有する前記(1)又は(2)の黒色化成皮膜形成処理液。
(4)前記表面処理液が酸性の反応型化成処理液である前記(1)〜(3)のいずれかの黒色化成皮膜形成処理液。
(5)前記バナジウム族元素の化合物がバナジウム化合物である前記(1)〜(4)のいずれかの黒色化成皮膜形成処理液。
(6)前記希土類元素がセリウムである前記(1)〜(5)のいずれかの黒色化成皮膜形成処理液。
(7)バナジウム化合物と、セリウムイオンと、硝酸イオンと、有機硫黄化合物とを含有し、クロムと含有しないことを特徴とする、亜鉛又は亜鉛合金に用いる酸性の反応型黒色化成皮膜形成処理液。
(8)さらにFe、Mg、Ca、Ni、Co、Zn、Y、La、Mo、W、Ti、Al、Zr、Mnの群から選ばれた少なくとも一つを含有する前記(7)の酸性の反応型黒色化成皮膜形成処理液。
(9)さらにケイ素化合物を含有する前記(7)又は(8)の酸性の反応型黒色化成皮膜形成処理液。
本発明の黒色化成皮膜形成方法の実施の形態は次の通りである。
(10)亜鉛又は亜鉛合金からなる金属表面を有する部材を、前記(1)〜(9)のいずれかの表面処理液に浸漬し保護皮膜を形成する黒色化成皮膜形成方法。
(11)前記保護皮膜を形成後に水洗を行う工程を含む、前記(10)の黒色化成皮膜形成方法。
(12)前記金属表面が電解めっきにより形成される前記(10)又は(11)の黒色化成皮膜形成方法。
(13)前記金属表面が水酸化アルカリまたは無機塩酸塩を電導塩として用いるめっき液を用いた電解めっきにより形成される前記(12)の黒色化成皮膜形成方法。
(14)前記(10)〜(13)のいずれかの表面処理を複数回繰り返すことを特徴とする黒色化成皮膜形成処理方法。
(15)前記(10)〜(14)のいずれかの方法により前記保護皮膜を形成後、前記基材をさらに無機、有機若しくは両者のコーティング剤を含有するコーティング処理液に浸漬し、乾燥することにより、多層コーティング皮膜を形成する表面処理方法。
本発明はまた上記の処理用法により処理された部材を提供する。
(16)前記(10)〜(15)のいずれかの表面処理方法により表面処理が施された部材。
また、比較例として、バナジウム化合物とセリウムイオンと、硝酸イオン、有機硫黄化合物のうち、何れか1つを欠いた実施例No.1、2、4の化成処理液にて処理を行った(比較例No.1〜4)。比較例No.1、2についてはpH調整に硫酸を用いた。結果は以下の表1、表7に示すとおりである。
実施例1〜4はケイ素化合物を使用しない実施例であり、実施例5〜8は更にケイ素化合物を添加した実施例である。結果は表1に示したとおりである。ケイ素化合物を使用すると耐食性がさらに向上する。
実施例9〜12は、本発明の処理液による亜鉛めっき表面の処理において、形状と熱処理の影響を調べるための実験である。処理液の組成と処理条件と結果を表2に示す。本発明の処理液を使用すると形状の違いによる影響はほとんど認められなかった。熱処理は耐食性を或る程度低下させるが、本発明の処理液を使用すると優れた外観と耐食性が確保できることが分かる。
実施例13〜17は、本発明の処理液による亜鉛メッキ表面の処理において、温度の影響を見るための実験である。処理液の組成と処理条件と結果を表3に示す。浸漬温度が10〜50℃の範囲で優れた耐食性と外観が得られた。
実施例18〜22は、亜鉛メッキ表面を本発明の処理液による処理において、pHの影響を調べるための実験である。処理液の組成と処理条件と結果を表4に示す。pH1.0〜5.0の範囲で優れた耐食性と外観が得られた。
実施例23〜27は、亜鉛メッキ表面を本発明の処理液による処理において、浸漬時間の影響を調べるための実験である。処理液の組成と処理条件と結果を表5に示す。20〜120秒の範囲で優れた耐食性と外観が得られた。
実施例29〜39において、オーバーコート等の他の因子の影響を調べるための実験を行った。試験内容と結果を表5に示す。
実施例1、2、4における試験内容を表7に従って修正した。結果を表7に記載した。
Claims (16)
- バナジウム族元素の化合物と、希土類元素のイオンと、硝酸イオンと、有機硫黄化合物を含有しクロムを含有しないことを特徴とする亜鉛又は亜鉛合金の金属表面に用いる黒色化成皮膜形成処理液。
- さらにFe、Mg、Ca、Ni、Co、Zn、Mo、W、Ti、Al、Zr、Mnからなる群から選択される少なくとも一種を含有する請求項1記載の黒色化成皮膜形成処理液。
- さらにケイ素化合物を含有する請求項1又は2記載の黒色化成皮膜形成処理液。
- 前記表面処理液が酸性の反応型化成処理液である請求項1〜3のいずれか1項に記載の黒色化成皮膜形成処理液。
- 前記バナジウム族元素の化合物がバナジウム化合物である請求項1〜4のいずれか1項に記載の黒色化成皮膜形成処理液。
- 前記希土類元素がセリウムである請求項1〜5のいずれか1項に記載の黒色化成皮膜形成処理液。
- バナジウム化合物と、セリウムイオンと、硝酸イオンと、有機硫黄化合物とを含有し、クロムと含有しないことを特徴とする、亜鉛又は亜鉛合金に用いる酸性の反応型黒色化成皮膜形成処理液。
- さらにFe、Mg、Ca、Ni、Co、Zn、Y、La、Mo、W、Ti、Al、Zr、Mnの群から選ばれた少なくとも一つを含有する請求項7記載の酸性の反応型黒色化成皮膜形成処理液。
- さらにケイ素化合物を含有する請求項7又は8記載の酸性の反応型黒色化成皮膜形成処理液。
- 亜鉛又は亜鉛合金からなる金属表面を有する部材を、請求項1〜9のいずれか1項に記載の表面処理液に浸漬し保護皮膜を形成する黒色化成皮膜形成方法。
- 前記保護皮膜を形成後に水洗を行う工程を含む、請求項10記載の黒色化成皮膜形成方法。
- 前記金属表面が電解めっきにより形成される請求項10又は11記載の黒色化成皮膜形成方法。
- 前記金属表面が水酸化アルカリまたは無機塩酸塩を電導塩として用いるめっき液を用いた電解めっきにより形成される請求項12に記載の黒色化成皮膜形成方法。
- 請求項10〜13のいずれか1項に記載の表面処理を複数回繰り返すことを特徴とする黒色化成皮膜形成処理方法。
- 請求項10〜14のいずれか1項に記載の方法により前記保護皮膜を形成後、前記基材をさらに無機、有機若しくは両者のコーティング剤を含有するコーティング処理液に浸漬し、乾燥することにより、多層コーティング皮膜を形成する表面処理方法。
- 請求項10〜15のいずれか1項に記載の表面処理方法により表面処理が施された部材。
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