JP2021515108A - Selective Phosphate Treatment Method for Composite Metal Structures - Google Patents

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Abstract

本発明は、アルミニウムで作られた少なくとも一部分と、亜鉛で作られた少なくとも一部分と、任意の、鉄で作られたさらなる部分とを含む複合金属構造体の化学的前処理および選択的リン酸塩処理の方法であって、(I) 第1の工程で、鉄および亜鉛で作られた部分上に0.5〜5g/m2の範囲のコーティング質量を有する、表面を覆う結晶性リン酸亜鉛層の形成をもたらすが、アルミニウム部分上に少なくとも0.5g/m2のコーティング質量を有するリン酸亜鉛層を生成しない、水性リン酸亜鉛処理組成物を用いた複合金属構造体の処理、および次いで中間水すすぎ操作を行って、(II) 第2の工程で、2.0〜5.5の範囲のpHを有する水性酸性不動態化組成物の複合金属構造体への施与を含み、酸性不動態化組成物が、亜鉛および鉄で作られた部分上で結晶性リン酸亜鉛の50%以下を除去するが、表面を覆う結晶性リン酸塩層を構成していないアルミニウム部分上に不動態層を形成し、工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオンの、およびアルミニウムイオンの含有量を含み、工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、20〜65℃の範囲の温度を有し、少なくとも5mg/lであるが200mg/lを超えない遊離フッ化物含有量を含み、少なくとも0.04g/lであるが3.2g/l以下の、BF4として計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素がリン酸亜鉛処理組成物中に存在し、およびリン酸亜鉛処理組成物中の、KClが添加された遊離酸のポイント数が、少なくとも0.6ポイントである、方法に関する。本発明はまた、対応するリン酸亜鉛処理組成物に関し、その製造のための濃縮物に関し、対応する複合金属構造体に関し、その使用方法に関する。The present invention is a chemical pretreatment and selective phosphate of a composite metal structure comprising at least a portion made of aluminum, at least a portion made of zinc, and any additional portion made of iron. A method of treatment, (I) a surface-covering crystalline zinc phosphate layer having a coating mass in the range of 0.5-5 g / m2 on a portion made of iron and zinc in the first step. Treatment of composite metal structures with an aqueous zinc phosphate treatment composition, which results in the formation of, but does not form a zinc phosphate layer with a coating mass of at least 0.5 g / m2 on the aluminum moiety, and then intermediate water. A rinse operation is performed and (II) in the second step, the application of an aqueous acidic passivation composition having a pH in the range of 2.0 to 5.5 to a composite metal structure is included, and the acid passivation is performed. The chemical composition removes less than 50% of crystalline zinc phosphate on a moiety made of zinc and iron, but a passivation layer on an aluminum moiety that does not constitute a crystalline phosphate layer covering the surface. The zinc phosphate treatment composition in step (I) contains the contents of sodium ion and / or potassium ion, and aluminum ion, and the zinc phosphate treatment composition in step (I) is 20 to 20. As a BF4 having a temperature in the range of 65 ° C., containing a free fluoride content of at least 5 mg / l but not exceeding 200 mg / l, at least 0.04 g / l but not more than 3.2 g / l. The calculated boron in the form of a water-soluble inorganic compound is present in the zinc phosphate treated composition, and the number of points of the free acid to which KCl is added in the zinc phosphate treated composition is at least 0.6 points. Is about the method. The present invention also relates to the corresponding zinc phosphate treated composition, to the concentrate for its production, to the corresponding composite metal structure, and to its use.

Description

本発明は、多段階法における、アルミニウム、亜鉛および任意の鉄の金属表面を含む複合金属構造体の防食処理に関する。本発明の方法により、アルミニウム表面上に著しい量のリン酸亜鉛を堆積させることなく、複合金属構造体の亜鉛および鉄の表面を選択的にリン酸亜鉛処理することが可能となる。このようにして、アルミニウム表面は後続の方法工程で、例えば、腐食からの保護を提供する均質な薄い不動態層を生成する、従来の酸性のおよび任意のシラン含有不動態化組成物を用いた不動態化に、利用することができる。 The present invention relates to anticorrosion treatment of composite metal structures containing metal surfaces of aluminum, zinc and any iron in a multi-step method. The method of the present invention makes it possible to selectively treat the zinc and iron surfaces of a composite metal structure with zinc phosphate without depositing a significant amount of zinc phosphate on the aluminum surface. In this way, the aluminum surface used conventional acidic and optional silane-containing passivation compositions in subsequent process steps, eg, to produce a homogeneous, thin passivation layer that provides protection from corrosion. It can be used for passivation.

本発明の方法において、第1に、アルミニウム表面上のリン酸塩結晶クラスター(cluster)の形成、および第2に、亜鉛表面上の点(speck)の形成が防止される。しかしながら特に、複合金属構造体の表面上の、特にそのアルミニウム部分でのクリオライト(cryolite)の析出、および好ましくは、チタン、ジルコニウムおよびハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒が、低減される。 In the method of the present invention, firstly, the formation of phosphate crystal clusters on the aluminum surface and secondly, the formation of specks on the zinc surface are prevented. However, in particular, the precipitation of cryolite on the surface of the composite metal structure, especially on its aluminum portion, and preferably the poisoning of the phosphate treatment bath with titanium, zirconium and hafnium is reduced.

よって本発明はまた、点の形成を抑えるのに十分であるがリン酸亜鉛処理が複合金属構造体の亜鉛および鉄の表面に対する選択性を失う値を超えない量で、ホウ素の水溶性無機化合物を含む、リン酸亜鉛処理組成物にも関する。 Thus, the present invention is also sufficient to suppress the formation of spots, but in an amount not exceeding the value at which the zinc phosphate treatment loses the selectivity of the zinc and iron surfaces of the composite metal structure, the water-soluble inorganic compound of boron. Also relates to zinc phosphate treated compositions comprising.

本発明に特に関連する自動車製造の分野では、種々の金属材料がますます使用され、複合構造体に接合されている。車体構造では、多種多様な鋼が主としてその特定の材料特性に起因して依然として主に使用されているが、車体全体の質量を大幅に削減するために特に重要なアルミニウムなどの軽量金属の使用も増加している。この開発を考慮するため、目的は、車体保護のための新しい概念を開発すること、または未処理車体の防食処理のための既存の方法および組成物をさらに開発することである。 In the field of automobile manufacturing, which is particularly related to the present invention, various metallic materials are increasingly used and bonded to composite structures. In car body structures, a wide variety of steels are still predominantly used, mainly due to their particular material properties, but also the use of lightweight metals such as aluminum, which is especially important for significantly reducing the overall mass of the car body. It has increased. To take this development into account, the objective is to develop new concepts for vehicle body protection, or to further develop existing methods and compositions for anticorrosion treatment of untreated vehicle bodies.

従って、複雑な構成要素、例えばアルミニウムで作られた部分だけでなく、鋼および場合により亜鉛めっき鋼で作られた部分を含む自動車の車体の前処理の改善された方法が必要である。全体的な前処理の結果として、特にカソード電着コーティングの前に、生じるあらゆる金属表面上に、防食塗装基材として適している転化層または不働態化層が生成される。 Therefore, there is a need for improved methods of pretreatment of the car body, including parts made of complex components such as aluminum, as well as parts made of steel and optionally galvanized steel. As a result of the overall pretreatment, a conversion or passivation layer suitable as an anticorrosion coating substrate is produced on any resulting metal surface, especially prior to cathodic electrodeposition coating.

ドイツで公開された明細書DE19735314では2段階法が提案されており、この方法ではまず、アルミニウム表面も有するシャーシの鋼表面および亜鉛めっき鋼表面を選択的にリン酸塩処理し、続いて、シャーシのアルミニウム部分の防食処理のため、不動態化溶液を用いてシャーシを処理する。ここで開示されている教示によれば、選択的リン酸塩処理は、リン酸塩処理溶液の酸洗い作用を低下させることによって達成される。この目的のために、DE19735314では、遊離フッ化物の源が水溶性錯体フッ化物のみによって形成される、100ppm未満の、特に1〜6gの濃度のヘキサフルオロシリケートの遊離フッ化物含有量を有するリン酸塩処理溶液が教示されている。 The specification DE197353514 published in Germany proposes a two-step method, which first selectively phosphates the steel and galvanized steel surfaces of the chassis, which also has an aluminum surface, followed by the chassis. The chassis is treated with a passivation solution for anticorrosion treatment of the aluminum part of the steel. According to the teachings disclosed herein, selective phosphate treatment is achieved by reducing the pickling action of the phosphate treatment solution. To this end, in DE19735314, phosphates having a free fluoride content of hexafluorosilicates in concentrations of less than 100 ppm, especially 1-6 g, where the source of free fluoride is formed solely by water-soluble complex fluoride. Fluoride solutions are taught.

従来技術では他の2段階前処理方法が開示されており、ここでも同様に、第1の工程で鋼表面および任意の亜鉛めっきおよび合金亜鉛めっき鋼表面に結晶性リン酸塩層を堆積させ、さらに後続の工程でアルミニウム表面を不動態化するという概念に従っている。これらの方法は、文献WO1999/012661およびWO2002/066702に開示されている。原則として、ここに開示されている方法は、第1の工程で鋼表面または亜鉛めっき鋼表面を選択的にリン酸塩処理し、第2の方法工程における後続の不動態化においてもリン酸塩処理を維持するが、アルミニウム表面にリン酸塩結晶が形成されないようにして行われる。鋼表面および亜鉛めっき鋼表面の選択的リン酸塩処理は、リン酸塩処理溶液中の遊離フッ化物イオンの割合を温度に依存して制限することによって可能であり、その遊離酸含有量は0〜2.5ポイントの範囲内に設定される。 The prior art discloses another two-step pretreatment method, again in which a crystalline phosphate layer is deposited on the steel surface and any galvanized and alloyed galvanized steel surface in the first step. It also follows the concept of passivating the aluminum surface in subsequent steps. These methods are disclosed in Ref. WO 1999/012661 and WO 2002/066072. In principle, the method disclosed herein selectively phosphates the steel surface or zinc-plated steel surface in the first step and also in subsequent passivation in the second method step. The treatment is maintained but without the formation of phosphate crystals on the aluminum surface. Selective phosphate treatment of steel and zinc-plated steel surfaces is possible by limiting the proportion of free fluoride ions in the phosphate treatment solution depending on the temperature, the free acid content of which is 0. It is set within the range of ~ 2.5 points.

国際出願WO2008/055726では、アルミニウム部分を含む複合構造体の鋼表面および亜鉛めっき鋼表面を選択的リン酸塩処理する少なくとも1段階の方法が開示されている。この公開された明細書では、ジルコニウム元素およびチタン元素の水溶性無機化合物を含むリン酸塩処理溶液が教示されており、この存在によって、アルミニウム表面のリン酸塩処理が防止できる。 International application WO 2008/505726 discloses at least a one-step method for selectively phosphating the steel surface and galvanized steel surface of composite structures containing aluminum moieties. This published specification teaches a phosphating solution containing a water-soluble inorganic compound of zirconium and titanium elements, the presence of which can prevent phosphating on the aluminum surface.

欧州出願EP2588646では、アルミニウム表面も有する金属構成要素における鋼および亜鉛めっき鋼の選択的リン酸塩処理の方法が開示されている。さらに、この方法により、アルミニウム表面上のリン酸塩結晶クラスターの形成、および亜鉛めっき鋼表面上の点形成が防止される。この目的のために、ケイ素を水溶性無機化合物の形態でリン酸亜鉛処理組成物に添加する。 European application EP2588646 discloses a method of selective phosphate treatment of steel and galvanized steel in metal components that also have an aluminum surface. In addition, this method prevents the formation of phosphate crystal clusters on the aluminum surface and the formation of dots on the galvanized steel surface. For this purpose, silicon is added to the zinc phosphate treated composition in the form of a water-soluble inorganic compound.

DE19735314DE197353514 WO1999/012661WO1999 / 012661 WO2002/066702WO2002 / 066702 WO2008/055726WO2008 / 055726 EP2588646EP2588646

この先行技術から進み、目的は、ハイブリッド組成物の金属構成要素、すなわちアルミニウム表面を有する複合金属構造体の防食処理における鋼および亜鉛めっき鋼の選択的リン酸塩処理をさらに開発し、選択性を制御する浴パラメータの特定の制御によりリン酸塩処理中のプロセス経済性の改善を達成するという効果を得ることである。複合金属構造体の防食処理の品質に関しては、これは、アルミニウム表面上のリン酸塩結晶クラスターの形成および亜鉛めっき鋼表面上の点の形成の回避だけでなく、金属構成要素の表面上の、特にアルミニウム表面上のクリオライト析出の低減、および好ましくはチタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒の低減を含む。 Proceeding from this prior art, the objective is to further develop selective phosphate treatment of steel and galvanized steel in the anticorrosion treatment of metal components of hybrid compositions, i.e. composite metal structures with aluminum surfaces, to increase selectivity. The specific control of the bath parameters to be controlled is to achieve the effect of achieving an improvement in process economics during phosphate treatment. Regarding the quality of the anticorrosion treatment of composite metal structures, this not only avoids the formation of phosphate crystal clusters on the aluminum surface and the formation of dots on the surface of zinc-plated steel, but also on the surface of the metal components, In particular, it involves reducing cryolite precipitation on aluminum surfaces, and preferably reducing poisoning of phosphate treatment baths with titanium, zirconium and / or hafnium.

「リン酸塩結晶クラスター」とは、金属表面(ここではアルミニウム表面)上にリン酸塩結晶が個別におよび局所限定的に堆積することを意味すると、当業者に理解される。このような「結晶クラスター」は、後続の塗装プライマーに取り囲まれてコーティングの不均質を構成し、これが塗装した表面の均一な視覚的印象を歪ませ、塗装物に点損傷を引き起こす可能性がある。 "Phosphate crystal clusters" are understood by those skilled in the art to mean the deposition of phosphate crystals individually and locally on metal surfaces (here aluminum surfaces). Such "crystal clusters" are surrounded by subsequent coating primers to form a coating heterogeneity, which can distort the uniform visual impression of the coated surface and cause point damage to the coating. ..

「点形成」とは、リン酸塩処理における現象であり、非晶質白リン酸亜鉛の、そうでなければ処理された亜鉛表面上または処理された亜鉛めっきまたは合金亜鉛めっき鋼表面上の結晶性リン酸塩層における局所堆積を意味すると、当業者に理解される。点形成は、基材の酸洗い率が局所的に上昇することによって引き起こされる。リン酸塩処理におけるこのような点の欠陥は、後続して施与される有機塗装系の付着性の腐食性損失の出発点となり得るので、実際には点の形成は大幅に回避するべきである。 "Point formation" is a phenomenon in phosphate treatment, in which crystals of amorphous zinc white phosphate on the surface of otherwise treated zinc or treated zinc-plated or alloyed galvanized steel. It is understood by those skilled in the art to mean local deposition in the sex phosphate layer. Point formation is caused by a local increase in the pickling rate of the substrate. In practice, point formation should be largely avoided, as such point defects in phosphate treatment can be the starting point for the adhesive corrosive loss of subsequent organic coatings. is there.

複合金属構造体の表面上の、特にアルミニウム部分上のクリオライト析出(固体のNaAlFおよび/またはKAlFの堆積)は、この表面に紙やすりのような性質をもたらす。これは、すぐ塗装される構造体の表面の下方まで続くので、望ましくない。結果として塗装の欠陥が発生し、これは、例えば当該領域を研摩することにより、多大なコストと不便さを費やすことでしか除去できない。これは無論、対応する労力およびより高いコストに関連する。 Cliolite precipitation (deposition of solid Na 3 AlF 6 and / or K 3 AlF 6 ) on the surface of the composite metal structure, especially on the aluminum moiety, provides sandpaper-like properties on this surface. This is not desirable as it extends below the surface of the structure to be painted immediately. As a result, paint imperfections occur, which can only be removed at great cost and inconvenience, for example by polishing the area. This, of course, is associated with corresponding effort and higher costs.

クリオライト析出は、次の式により進行する:
3Na(aq)+Al3+(aq)+6F(aq)→NaAlF(s)↓または
リン酸塩処理組成物中のナトリウムイオンは、添加剤に、例えば特に、添加剤および/または促進剤に由来する。ここで、特に言及すべき添加剤は、フッ化ナトリウム、硝酸ナトリウム、リン酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムであり、特に言及すべき促進剤は、亜硝酸ナトリウムである。同じことが、カリウムイオンにも当てはまる。これらの添加剤は、状況および既存の浴パラメータに応じて浴に添加する。対照的にアルミニウムイオンは、リン酸塩処理浴組成物の酸性媒体中で酸洗いすることにより、複合金属構造体のアルミニウム部分から除去される。
Cliolite precipitation proceeds by the following equation:
3Na + (aq) + Al 3+ (aq) + 6F (aq) → Na 3 AlF 6 (s) ↓ or sodium ions in the phosphating composition can be added to additives, eg, additives and / or promoted. Derived from the agent. Here, the additives to be particularly mentioned are sodium fluoride, sodium nitrate, sodium phosphate and sodium hydroxide, and the accelerator to be particularly mentioned is sodium nitrite. The same applies to potassium ions. These additives are added to the bath depending on the situation and existing bath parameters. In contrast, aluminum ions are removed from the aluminum portion of the composite metal structure by pickling in an acidic medium of the phosphate-treated bath composition.

リン酸塩処理浴中の遊離フッ化物(フッ化物イオン)の特定の最小量は、複合金属構造体の鉄表面および亜鉛表面上のリン酸亜鉛層に対して適切な堆積動態を保証するために必要である。それは、複合金属構造体のアルミニウム表面を同時に処理することにより、アルミニウムイオンがリン酸亜鉛処理組成物に特に入り(上記参照)、そしてこれが今度は、非錯体化形態で、複合構造体の鉄部分および亜鉛部分上に均一で均質なリン酸亜鉛層が形成されるのを妨害しまたは防止さえするからである。ここでの遊離フッ化物は、平衡反応において遊離フッ化物が放出されるフルオロ錯体からも生じる。 A specific minimum amount of free fluoride (fluoride ion) in the phosphate treatment bath is to ensure proper deposition kinetics for the zinc phosphate layer on the iron and zinc surfaces of the composite metal structure. is necessary. It specifically enters the zinc phosphate treated composition by simultaneously treating the aluminum surface of the composite metal structure (see above), and this is in its uncomplexed form, the iron portion of the composite structure. And because it interferes with or even prevents the formation of a uniform and homogeneous zinc phosphate layer on the zinc moiety. The free fluoride here also arises from the fluorocomplex from which the free fluoride is released in the equilibrium reaction.

しかし、遊離フッ化物含有量が高いほど(所与のナトリウム/カリウムおよびアルミニウム含有量に対して)、複合金属構造体の表面でのクリオライト析出がより顕著になる。 However, the higher the free fluoride content (for a given sodium / potassium and aluminum content), the more pronounced the cryolite precipitation on the surface of the composite metal structure.

チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒は、特に、クラストで覆われた複合金属構造体のための移送システムまたは構造体の予め不動態化されたアルミニウム部分により引き起こされる場合がある。 Poisoning of phosphating baths with titanium, zirconium and / or hafnium is especially caused by transfer systems for crust-covered composite metal structures or pre-passivated aluminum portions of the structure. There is.

移送システム上のクラスト(例えば、リン酸塩クラストまたは未焼成の塗装層)は、チタン、ジルコニウム、および/またはハフニウムを含む。後者の未焼成の塗装層は、複合金属構造体のリン酸塩処理(工程(I)参照)に続く、チタンを含む、ジルコニウムを含む、および/またはハフニウムを含む水溶性化合物を用いた不動態化(工程(II)参照)に由来し、その多孔性に起因してクラストに吸収される。移送システムは周期的に実行されるので、不動態化浴中でチタン、ジルコニウム、および/またはハフニウムと接触していたクラストは、リン酸塩処理浴で酸性リン酸塩処理組成物に再び暴露される。チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムは、その中に部分的に再溶解する。 Crusts on the transfer system (eg, phosphate crusts or unfired coating layers) contain titanium, zirconium, and / or hafnium. The latter unfired coating layer is passivated with a water-soluble compound containing titanium, zirconium, and / or hafnium following phosphating of the composite metal structure (see step (I)). It is derived from calcination (see step (II)) and is absorbed by the crust due to its porosity. Since the transfer system is performed periodically, the crust that was in contact with titanium, zirconium, and / or hafnium in the passivation bath is re-exposed to the acid phosphate-treated composition in the phosphate-treated bath. To. Titanium, zirconium and / or hafnium are partially redissolved in it.

複合金属構造体のアルミニウム部分はしばしば、予め不動態化されている。つまり、アルミニウム部分にはその供給者によって、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムを含む不動態化層が既に施与され、提供されていることを意味する。 The aluminum portion of the composite metal structure is often pre-passivated. This means that the aluminum moiety has already been provided with a passivation layer containing titanium, zirconium and / or hafnium by its supplier.

両方の場合において、錯体が形成されるので、フッ化物含有リン酸塩処理浴でクラストからチタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムが浸出し、または予め不働態化されることが起こる。それ故、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムがリン酸塩処理浴中に蓄積する。これによって複合金属構造体のアルミニウム部分上に、拭き取ることができ、非晶質リン酸亜鉛を含む黒色層の堆積がもたらされることがある。前記層は後に塗装に欠陥をもたらすことがあり、腐食からの保護を低減させることもある。 In both cases, as the complex is formed, titanium, zirconium and / or hafnium may leach or be pre-passivated from the crust in a fluoride-containing phosphate treatment bath. Therefore, titanium, zirconium and / or hafnium accumulate in the phosphate treatment bath. This can be wiped off on the aluminum portion of the composite metal structure, which can result in the deposition of a black layer containing amorphous zinc phosphate. The layer may later result in imperfections in the coating and may reduce protection from corrosion.

上記に記載したこの目的は、アルミニウムで作られた少なくとも一部分と、亜鉛で作られた少なくとも一部分と、任意の、鉄で作られたさらなる部分とを含む複合金属構造体の化学的前処理および選択的リン酸塩処理の本発明による方法によって達成され、この方法は、
(I) 第1の工程で、鉄および亜鉛で作られた部分上に0.5〜5g/mの範囲のコーティング質量を有する、表面を覆う結晶性リン酸亜鉛層の形成をもたらすが、アルミニウム部分上に少なくとも0.5g/mのコーティング質量を有するリン酸亜鉛層を生成しない、水性リン酸亜鉛処理組成物を用いた複合金属構造体の処理、および次いで中間水すすぎ操作を行って、
(II) 第2の工程で、2.0〜5.5の範囲のpHを有する水性酸性不動態化組成物の複合金属構造体への施与を含み、酸性不動態化組成物が、亜鉛および鉄で作られた部分上で結晶性リン酸亜鉛の50%以下を除去するが、表面を覆う結晶性リン酸塩層を構成していないアルミニウム部分上に不動態層を形成し、
工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオンの、およびアルミニウムイオンの含有量を含み、
工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、20〜65℃の範囲の温度を有し、少なくとも5mg/lであるが200mg/lを超えない遊離フッ化物含有量を含み、
少なくとも0.04g/lであるが3.2g/l以下の、BFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素がリン酸亜鉛処理組成物中に存在し、および
リン酸亜鉛処理組成物中の、KClが添加された遊離酸のポイント数が、少なくとも0.6ポイントである。
The purpose described above is the chemical pretreatment and selection of composite metal structures containing at least a portion made of aluminum, at least a portion made of zinc, and any additional portion made of iron. Achieved by the method according to the invention of target phosphate treatment, this method
(I) The first step results in the formation of a surface-covering crystalline zinc phosphate layer having a coating mass in the range of 0.5-5 g / m 2 on a portion made of iron and zinc. Treatment of the composite metal structure with an aqueous zinc phosphate treatment composition that does not form a zinc phosphate layer with a coating mass of at least 0.5 g / m 2 on the aluminum moiety, followed by an intermediate water rinse operation. ,
(II) In the second step, the acidic passivation composition comprises the application of an aqueous acidic passivation composition having a pH in the range of 2.0 to 5.5 to a composite metal structure, and the acidic passivation composition is zinc. And removes less than 50% of crystalline zinc phosphate on the part made of iron, but forms a passivation layer on the aluminum part that does not constitute the crystalline phosphate layer covering the surface.
The zinc phosphate treatment composition in step (I) comprises a content of sodium and / or potassium ions, and aluminum ions.
The zinc phosphate treated composition in step (I) had a temperature in the range of 20-65 ° C. and contained a free fluoride content of at least 5 mg / l but not more than 200 mg / l.
Boron in the form of a water-soluble inorganic compound calculated as BF 4 , at least 0.04 g / l but less than 3.2 g / l, is present in the zinc phosphate treated composition, and the zinc phosphate treated composition. The number of points of the free acid to which KCl was added is at least 0.6 points.

定義:
本発明の文脈における「複合金属構造体」とは、ハイブリッド組成物の金属構成要素、特にシャーシである。複合金属構造体は、亜鉛の表面、アルミニウムの表面、および任意の鉄の表面と同様に、他の金属の表面および/または非金属、特にプラスチックの表面を有してもよい。
Definition:
A "composite metal structure" in the context of the present invention is a metal component of a hybrid composition, particularly a chassis. The composite metal structure may have a zinc surface, an aluminum surface, and any iron surface as well as other metal surfaces and / or non-metal surfaces, especially plastic surfaces.

本発明によれば、材料「アルミニウム」は、その合金も意味すると理解される。同時に、本発明によれば、材料には亜鉛が含まれ、亜鉛合金、例えば亜鉛−マグネシウム合金、および亜鉛めっき鋼および合金亜鉛めっき鋼も含まれ、一方で鉄への言及には、鉄合金、特に鋼も含まれる。前述の材料の合金は、50質量%未満の無関係な原子の含有量を有する。 According to the present invention, the material "aluminum" is understood to mean its alloy as well. At the same time, according to the present invention, the material contains zinc and also includes zinc alloys such as zinc-magnesium alloys and zinc-plated steels and alloy zinc-plated steels, while references to iron include iron alloys, Especially steel is also included. Alloys of the above materials have an irrelevant atomic content of less than 50% by weight.

本文脈において、「水性組成物」とは、溶媒または分散媒としての水を主たる程度、すなわち(存在する溶媒および分散媒全体に基づいて)50質量%を超える程度、好ましくは70質量%を超える程度、より好ましくは90質量%を超える程度まで含む溶液または分散液を意味すると理解される。よって水性組成物は、溶解した構成成分と同様に分散した構成成分も含んでよい。しかしながら、水性組成物は好ましくは溶液、すなわち分散した構成成分をほんの少量しか含まない、好ましくは分散した構成成分を全く含まないが、むしろ溶解した構成成分のみを含み、またはほぼ溶解した構成成分のみを含む、組成物である。 In this context, an "aqueous composition" is primarily about water as a solvent or dispersion medium, i.e. more than 50% by weight (based on the total solvent and dispersion medium present), preferably more than 70% by weight. It is understood to mean a solution or dispersion containing to a degree, more preferably to a degree greater than 90% by weight. Therefore, the aqueous composition may include dispersed constituents as well as dissolved constituents. However, the aqueous composition preferably contains only a small amount of the solution, i.e. the dispersed constituents, preferably no dispersed constituents, but rather contains only the dissolved constituents or only the substantially dissolved constituents. It is a composition containing.

本発明の文脈における「不動態層」とは、連続的な結晶性リン酸塩層を有しない不動態化、すなわち防食性の、無機または混合無機−有機薄膜コーティングである。このような不動態層は、例えば、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムの酸化物化合物(oxidic compounds)からなる。 A "passivation layer" in the context of the present invention is a passivation, ie, anticorrosion, inorganic or mixed inorganic-organic thin film coating without a continuous crystalline phosphate layer. Such a passivation layer consists of, for example, oxidic compounds of titanium, zirconium and / or hafnium.

本発明によれば、「水溶性化合物」とは、1種の水溶性化合物または2種以上の水溶性化合物のどちらかを意味する。 According to the present invention, the "water-soluble compound" means either one kind of water-soluble compound or two or more kinds of water-soluble compounds.

処理工程(I)でリン酸亜鉛層がアルミニウム部分上に形成されないという要件は、そこに連続的で封止された結晶層が形成されないことというように理解されるべきである。この条件は、少なくとも、アルミニウム部分に堆積したリン酸亜鉛の面積ベースの質量が0.5g/m未満のときに満たされる。アルミニウム部分は、本発明の文脈において、アルミニウムおよび/またはアルミニウムの合金から作られたシートおよび構成要素を意味すると理解される。 The requirement that the zinc phosphate layer not be formed on the aluminum moiety in the treatment step (I) should be understood as not forming a continuous and sealed crystalline layer there. This condition is satisfied at least when the area-based mass of zinc phosphate deposited on the aluminum moiety is less than 0.5 g / m 2. Aluminum moieties are understood in the context of the present invention to mean sheets and components made from aluminum and / or alloys of aluminum.

対照的に、鋼、亜鉛めっき鋼および/または合金亜鉛めっき鋼の表面上に連続的な結晶性リン酸亜鉛層を形成することは、本発明の方法の絶対的に必要であり、かつ本発明の特徴である。この目的のために、好ましくは少なくとも1.0g/m、より好ましくは少なくとも2.0g/mであるが、好ましくは4.0g/m以下の面積ベースのコーティング質量を有するリン酸亜鉛層を、本発明による方法の工程(I)において複合金属構造体のこの表面に堆積させる。 In contrast, forming a continuous crystalline zinc phosphate layer on the surface of steel, galvanized steel and / or alloy galvanized steel is an absolute necessity of the method of the invention and the present invention. It is a feature of. For this purpose, zinc phosphate preferably has an area-based coating mass of at least 1.0 g / m 2 , more preferably at least 2.0 g / m 2 , but preferably 4.0 g / m 2 or less. The layer is deposited on this surface of the composite metal structure in step (I) of the method according to the invention.

複合金属構造体のあらゆる表面に関して、リン酸亜鉛コーティングの質量は、複合金属構造体それぞれの個別の金属材料の試験シートについて重量測定法による質量差を利用して決定する。これは、工程(I)の直後に、鋼シートと、9質量%のEDTA、8.7質量%のNaOHおよび0.4質量%のトリエタノールアミンの水溶液とを、70℃の温度で5分間接触させることによって行われ、このようにして、これからリン酸亜鉛層を取り除く。同様に、亜鉛めっきまたは合金亜鉛めっき鋼シートのリン酸亜鉛コーティング質量を決定するために、工程(I)の直後に、対応する試験シートと、20g/lの(NHCrおよび27.5質量%のNHの水溶液とを、25℃の温度で4分間接触させ、このようにして、リン酸亜鉛層を取り除く。 For any surface of the composite metal structure, the mass of the zinc phosphate coating is determined using the mass difference by weight measurement for each individual metallic material test sheet of the composite metal structure. This is done immediately after step (I) with a steel sheet and an aqueous solution of 9% by weight EDTA, 8.7% by weight NaOH and 0.4% by weight triethanolamine at a temperature of 70 ° C. for 5 minutes. This is done by contact, thus removing the zinc phosphate layer from it. Similarly, to determine the zinc phosphate coating mass of a galvanized or alloyed galvanized steel sheet, immediately after step (I), a corresponding test sheet and 20 g / l (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 And 27.5% by mass of an aqueous solution of NH 3 are brought into contact at a temperature of 25 ° C. for 4 minutes to remove the zinc phosphate layer in this way.

対照的に、アルミニウムシートは、工程(I)の直後に、65質量%のHNO水溶液と25℃の温度で15分間接触させ、対応してリン酸亜鉛成分を取り除く。このそれぞれの処理後の乾燥した金属シートの質量と、工程(I)の直前の同じ未処理の乾燥した金属シートの質量との差は、本発明によるリン酸亜鉛のコーティング質量に対応する。 In contrast, the aluminum sheet is brought into contact with a 65% by weight aqueous solution of HNO 3 at a temperature of 25 ° C. for 15 minutes immediately after step (I) to remove the zinc phosphate component correspondingly. The difference between the mass of the dried metal sheet after each treatment and the mass of the same untreated dried metal sheet immediately before the step (I) corresponds to the coating mass of zinc phosphate according to the present invention.

工程(II)で、鋼および亜鉛めっき鋼および/または合金亜鉛めっき鋼の表面上の結晶性リン酸亜鉛層の50%以下が溶解するという本発明の要件は、同様に、複合金属構造体それぞれの個別の金属材料の試験シートを使用して理解される。この目的のために、本発明の方法の工程(II)でリン酸塩処理した鋼または亜鉛めっきまたは合金亜鉛めっき鋼の試験シートは、脱イオン水を用いてすすぐ工程の後、圧縮空気で吹き付け乾燥してから秤量する。 Similarly, the requirement of the present invention that less than 50% of the crystalline zinc phosphate layer on the surface of steel and zinc-plated steel and / or alloy zinc-plated steel is dissolved in step (II) is the requirement of each composite metal structure. Understood using test sheets of individual metallic materials. To this end, test sheets of phosphate-treated steel or galvanized or alloy galvanized steel in step (II) of the method of the invention are sprayed with compressed air after a rinsing step with deionized water. Weigh after drying.

次いで、同じ試験シートを、本発明の方法の工程(II)で酸性不動態化組成物と接触させ、次いで脱イオン水ですすぎ、圧縮空気を吹き付けて乾燥させ、次いで再び秤量する。次いで、同じ試験シートのリン酸亜鉛を、上記に記載した通り、9質量%のEDTA、8.7質量%のNaOHおよび0.4質量%のトリエタノールアミンの水溶液を用いて、または20g/lの(NHCrおよび27.5質量%のNHの水溶液を用いて完全に除去して、乾燥した試験シートの質量をもう一度測定する。すると、本発明の方法の工程(II)におけるリン酸塩層のパーセンテージ損失が、試験シートの質量差から決定される。 The same test sheet is then contacted with the acidic passivation composition in step (II) of the method of the invention, then rinsed with deionized water, blown with compressed air to dry, and then weighed again. The zinc phosphate on the same test sheet was then added to the same test sheet with an aqueous solution of 9% by weight EDTA, 8.7% by weight NaOH and 0.4% by weight triethanolamine, or 20 g / l, as described above. Complete removal with an aqueous solution of (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 and 27.5 mass% NH 3 and weigh the dry test sheet again. Then, the percentage loss of the phosphate layer in step (II) of the method of the present invention is determined from the mass difference of the test sheet.

本発明の方法の工程(I)における、ポイントで表すリン酸亜鉛処理組成物のKCl(FA、KCl)が添加された遊離酸は、以下のように決定される(W.Rausch「Die Phosphatierung von Metallen」」(金属のリン酸塩処理)、Eugen G.Leuze Verlag、第3版、2005年、第8.1章、第333〜334頁を参照):
10mLのリン酸塩処理組成物を、適した容器、例えば300mLの三角フラスコにピペットで入れる。リン酸塩処理組成物が錯体フッ化物を含む場合、追加の塩化カリウム6〜8gを試料に加える。次いで、pHメーターおよび電極を使用して、0.1 M NaOHで滴定を行い、pHを4.0にする。この滴定で消費される0.1 M NaOHの量(リン酸塩処理組成物10mlあたりのmlで表す)は、KCl(FA、KCl)が添加された遊離酸価を、ポイントで表す。
In step (I) of the method of the present invention, the free acid to which KCl (FA, KCl) of the zinc phosphate treatment composition represented by the point is added is determined as follows (W. Rasch "Die Phosphatierung von". "Metallen" (Phosphate Treatment of Metals), Eugen G. Leuse Verlag, 3rd Edition, 2005, Chapter 8.1, pp. 333-334):
Pipette 10 mL of the phosphate treatment composition into a suitable container, eg, a 300 mL Erlenmeyer flask. If the phosphate treatment composition contains complex fluoride, an additional 6-8 g of potassium chloride is added to the sample. Titration with 0.1 M NaOH is then performed using a pH meter and electrodes to bring the pH to 4.0. The amount of 0.1 M NaOH consumed in this titration (expressed in ml per 10 ml of phosphate-treated composition) represents the free acid value to which KCl (FA, KCl) was added in points.

工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物は、好ましくは30〜60℃、より好ましくは35〜55℃の範囲の温度を有する。 The zinc phosphate-treated composition in step (I) preferably has a temperature in the range of 30 to 60 ° C, more preferably 35 to 55 ° C.

本発明の方法において、リン酸亜鉛処理組成物中の遊離フッ化物の濃度は、電位差測定法によって決定される。これは、リン酸亜鉛処理組成物の試料容量を採取し、フッ化物含有標準溶液によってpH緩衝なしで組み合わせ電極を較正した後、任意の所望の市販のフッ化物選択電位差測定組み合わせ電極の活性を決定して行われる。組み合わせ電極の較正および遊離フッ化物の測定は、両方とも20℃の温度で行う。 In the method of the present invention, the concentration of free fluoride in the zinc phosphate treated composition is determined by the potentiometric method. It takes a sample volume of the zinc phosphate treated composition, calibrates the combination electrode with a fluoride-containing standard solution without pH buffering, and then determines the activity of any desired commercially available fluoride selective potentiometric titration combination electrode. It is done. Calibration of the combination electrode and measurement of free fluoride are both performed at a temperature of 20 ° C.

遊離酸に依存する遊離フッ化物の限界濃度を超過すると、ただし如何なる場合も200mg/lの濃度を超過すると、アルミニウム表面のいたるところで、領域を覆う結晶性リン酸亜鉛層の堆積が引き起こされる。しかしながら、そのような層の形成は、リン酸亜鉛処理の基材に特有のコーティング特性に起因して望ましくなく、従って、本発明によるものではない。しかしながら、遊離フッ化物の特定の最小量は、複合金属構造体の鉄表面および亜鉛表面上のリン酸亜鉛層に対して適切な堆積動態を保証するために必要である。それは、複合金属構造体のアルミニウム表面を同時に処理することにより、アルミニウムカチオンがリン酸亜鉛処理組成物に特に入り、そしてこれが今度は、非錯体化形態で、リン酸亜鉛処理を阻害するからである。 Exceeding the critical concentration of free fluoride dependent on free acid, but in any case exceeding the concentration of 200 mg / l, causes deposition of crystalline zinc phosphate layers over the aluminum surface throughout the aluminum surface. However, the formation of such layers is undesirable due to the coating properties inherent in zinc phosphate treated substrates and is therefore not according to the present invention. However, a particular minimum amount of free fluoride is needed to ensure proper deposition kinetics for the zinc phosphate layer on the iron and zinc surfaces of the composite metal structure. This is because by simultaneously treating the aluminum surface of the composite metal structure, aluminum cations enter the zinc phosphate treatment composition in particular, which in turn inhibits the zinc phosphate treatment in its uncomplexed form. ..

従ってリン酸亜鉛処理組成物は、少なくとも5mg/lであるが200mg/lを超えない、好ましくは少なくとも10mg/lであるが200mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが175mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが150mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが135mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが120mg/lを超えない、特に好ましくは少なくとも50mg/lであるが120mg/lを超えない、および非常に特に好ましくは少なくとも70mg/lであるが120mg/lを超えない、遊離フッ化物含有量を有する。 Thus, the zinc phosphate treated composition is at least 5 mg / l but not more than 200 mg / l, preferably at least 10 mg / l but not more than 200 mg / l, more preferably at least 20 mg / l but 175 mg. Not exceeding / l, more preferably at least 20 mg / l but not exceeding 150 mg / l, further preferably at least 20 mg / l but not exceeding 135 mg / l, still more preferably at least 20 mg / l. Free fluoride content not exceeding 120 mg / l, particularly preferably at least 50 mg / l but not exceeding 120 mg / l, and very particularly preferably at least 70 mg / l but not exceeding 120 mg / l. Have.

リン酸亜鉛処理組成物の総フッ化物含有量(Ftot.)は、好ましくは0.01〜0.3mol/l、より好ましくは0.02〜0.2mol/lの範囲にある。 The total fluoride content (F tot. ) Of the zinc phosphate treated composition is preferably in the range of 0.01 to 0.3 mol / l, more preferably 0.02 to 0.2 mol / l.

総フッ化物含有量(Ftot.)は、総計でのフッ化物(F)の含有量であり、錯体結合フッ化物および単純フッ化物から構成される。錯体結合フッ化物は、SiおよびBに結合したフッ化物であるが、さらなる錯体でAlにも結合している。対照的に単純フッ化物は、錯体中の結合していないフッ化物であり、組み合わせ電極によって決定可能な遊離フッ化物、すなわち、結合していないフッ化物、およびHFとして結合したフッ化物から構成される。 The total fluoride content (F tot. ) Is the total fluoride (F ) content and is composed of complex-bound fluoride and simple fluoride. The complex-bound fluoride is a fluoride bound to Si and B, but is also bound to Al with a further complex. In contrast, simple fluorides are unbound fluorides in the complex and are composed of free fluorides that can be determined by the combination electrode, namely unbound fluorides, and fluorides that are bound as HF. ..

本発明の方法の工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物中のナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオン、アルミニウムイオンおよび遊離フッ化物の含有量が高いほど、複合金属構造体の表面上での、特にアルミニウム部分上でのクリオライトの析出が顕著になる。 The higher the content of sodium ion and / or potassium ion, aluminum ion and free fluoride in the zinc phosphate treatment composition in step (I) of the method of the present invention, the higher the content on the surface of the composite metal structure, in particular. The precipitation of cryolite on the aluminum part becomes remarkable.

ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオン(ナトリウムとして計算する)の含有量が1〜4g/l、特に2〜3g/lの範囲にあり、遊離フッ化物含有量が50〜150mg/l、特に70〜120mg/lの範囲にある場合、アルミニウムイオンの存在下において、ホウ素が水溶性無機化合物の形態で、特にHBFなどのフルオロボレートの形態で存在することにより、クリオライトの析出を特に効果的に低減することが可能である。 The content of sodium and / or potassium ions (calculated as sodium) is in the range of 1-4 g / l, especially 2-3 g / l, and the free fluoride content is 50-150 mg / l, especially 70-120 mg. If the range of / l, in the presence of aluminum ions in the form of a boron-soluble inorganic compound, the presence, especially in the form of a fluoroborate, such as HBF 4, in particular effectively reduce the deposition of cryolite It is possible to do.

リン酸亜鉛処理組成物は、好ましくは、BFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素の濃度を、0.08〜2.5g/l、さらに好ましくは0.08〜2g/l、さらに好ましくは0.25〜2g/l、特に好ましくは0.5〜1.5g/l、および非常に特に好ましくは0.8〜1.2g/lの範囲に有する。 The zinc phosphate treatment composition preferably has a concentration of boron in the form of a water-soluble inorganic compound calculated as BF 4 , 0.08 to 2.5 g / l, more preferably 0.08 to 2 g / l. It is more preferably in the range of 0.25 to 2 g / l, particularly preferably 0.5 to 1.5 g / l, and very particularly preferably in the range of 0.8 to 1.2 g / l.

本発明による、ホウ素を含む水溶性無機化合物の添加はさらに、亜鉛表面での点形成を抑える。BFとして計算して3.2g/lの上限は、第1に方法の経済的実行可能性に起因し、第2にこのような高濃度のホウ素を含む水溶性無機化合物によってプロセスを制御することがより困難になるという事実に起因する。これは、アルミニウム表面上のリン酸塩結晶クラスターの形成は、遊離酸含有量を増加しても、ほんのわずかな程度しか抑えることができないからである。 The addition of the water-soluble inorganic compound containing boron according to the present invention further suppresses the formation of spots on the zinc surface. The upper limit of 3.2 g / l calculated as BF 4 is primarily due to the economic feasibility of the method and secondly controls the process by water-soluble inorganic compounds containing such high concentrations of boron. Due to the fact that things become more difficult. This is because the formation of phosphate crystal clusters on the aluminum surface can only be suppressed to a very small extent by increasing the free acid content.

結晶クラスターは、塗装施与が完了すると、ポイントの上昇をもたらし、これにより、顧客の所望に応じて、例えば自動車のシャーシなどの複合金属構造体を視覚的に均質に塗装するために研摩する必要がある。 The crystal clusters result in an increase in points when the paint application is complete, which requires polishing to visually uniformly paint composite metal structures, such as automobile chassis, as desired by the customer. There is.

驚くべきことに、アルミニウム表面上に結晶性リン酸亜鉛層およびリン酸亜鉛結晶クラスターが形成されるのを効果的に抑えるために、BFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素の濃度が、本発明の方法の成功に不可欠である重要なパラメータであることが見出された。2.0g/lの濃度を超えると、アルミニウム表面上に少なくとも個別のリン酸亜鉛結晶クラスターがすでに形成されている。 Surprisingly, the concentration of boron in the form of a water-soluble inorganic compound calculated as BF 4 to effectively suppress the formation of crystalline zinc phosphate layers and zinc phosphate crystal clusters on the aluminum surface. However, it has been found to be an important parameter essential to the success of the method of the present invention. Above the concentration of 2.0 g / l, at least individual zinc phosphate crystal clusters are already formed on the aluminum surface.

この濃度をさらに超えると、本発明の方法におけるアルミニウム表面は、全領域にわたって結晶性リン酸亜鉛層で覆われる。防食前処理を成功させるには、両方のシナリオが回避されるべきである。従って、本発明の方法の工程(I)では、各場合ともBFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素が、3.2g/lの値、より好ましくは2.0g/lの値を超えない濃度のリン酸亜鉛処理組成物を使用する。 Beyond this concentration, the aluminum surface in the method of the invention is covered with a crystalline zinc phosphate layer over the entire area. Both scenarios should be avoided for successful anticorrosion pretreatment. Therefore, in step (I) of the method of the present invention, the boron in the form of the water-soluble inorganic compound calculated as BF 4 in each case has a value of 3.2 g / l, more preferably a value of 2.0 g / l. Use a zinc phosphate-treated composition having a concentration not exceeding.

しかしながら、各場合において、水溶性無機化合物の形態のホウ素の本発明による割合は、本発明により処理した亜鉛部分上での点形成の防止に十分である。本発明の方法において好ましいホウ素を含む水溶性無機化合物は、フルオロボレート、より好ましくはHBF、(NH)BF、LiBFおよび/またはNaBFである。水溶性フルオロボレートは、遊離フッ化物の源としてさらに適しており、従って、鋼および亜鉛めっきおよび/または合金亜鉛めっき鋼の表面のリン酸塩処理が依然として保証されるように、浴溶液に導入された三価アルミニウムカチオンを錯化する役目を果たす。 However, in each case, the proportion of boron in the form of a water-soluble inorganic compound according to the invention is sufficient to prevent point formation on the zinc moiety treated according to the invention. Preferred boron-containing water-soluble inorganic compounds in the methods of the invention are fluoroborate, more preferably HBF 4 , (NH 4 ) BF 4 , LiBF 4 and / or NaBF 4 . Water-soluble fluorobolates are more suitable as sources of free fluoride and are therefore introduced into bath solutions so that phosphating of the surface of steel and galvanized and / or alloy galvanized steel is still guaranteed. It serves to complex the trivalent aluminum cations.

本発明の方法の工程(I)でリン酸塩処理溶液中にフルオロボレートを使用する場合、無論、BFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素の濃度が、本発明の請求項1による3.2g/lの値を超えないことを常に確実にすべきである。 When fluoroborate is used in the phosphate-treated solution in step (I) of the method of the present invention, the concentration of boron in the form of a water-soluble inorganic compound calculated as BF 4 is, of course, the concentration of boron in the form of the water-soluble inorganic compound according to claim 1 of the present invention. It should always be ensured that the value according to 3.2 g / l is not exceeded.

工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物は、ホウ素を含む水溶性無機化合物と同様に、ケイ素を含む水溶性無機化合物の特定の含有量も含むことが可能である。後者は、例えば、先行する方法工程から、または、アルミニウム部分のケイ素含有量が高い場合には、複合金属構造体から由来して、リン酸塩処理組成物に導入されていてもよい。 The zinc phosphate treatment composition in step (I) can also contain a specific content of the water-soluble inorganic compound containing silicon, as well as the water-soluble inorganic compound containing boron. The latter may be introduced into the phosphate treatment composition, for example, from the preceding method step or, if the silicon content of the aluminum moiety is high, from the composite metal structure.

しかしながら、本発明の文脈では、第一に、ケイ素を含む無機化合物の含有量は望ましくない。それは、このことが複合金属構造体の表面上、特にそのアルミニウム部分上でクリオライトの析出を増加させるからである。これは、以下のように説明できる:
複合金属構造体の表面における酸性酸洗い浸食の場合、プロトンは水素に還元されるという点で消費される。これによって、表面でpHが上昇する。今回本発明の文脈において、驚くべきことに、ヘキサフルオロシリケートなどのフルオロシリケートは、pHが上昇すると、フッ化物イオン(遊離フッ化物)を、テトラフルオロボレートなどの対応するフルオロボレートよりも著しく大幅に放出することが見出された。それ故、フルオロシリケートの場合、表面でフッ化物イオンの含有量がさらにより著しく増加し、ナトリウム/カリウムおよびアルミニウムイオンの適切な含有量がもたらされると、最終的には対応するクリオライトの析出の増加を引き起こす(質量作用の法則を参照)。
However, in the context of the present invention, first of all, the content of inorganic compounds containing silicon is not desirable. This is because this increases the precipitation of cryolite on the surface of the composite metal structure, especially on its aluminum portion. This can be explained as follows:
In the case of acid pickling erosion on the surface of the composite metal structure, the protons are consumed in that they are reduced to hydrogen. This raises the pH on the surface. Surprisingly, in the context of the present invention, fluorosilicates such as hexafluoroborates, at elevated pH, significantly increase fluoride ions (free fluoride) over corresponding fluoroborates such as tetrafluoroborate. It was found to release. Therefore, in the case of fluorosilicates, the fluoride ion content on the surface is even more significantly increased, resulting in the proper content of sodium / potassium and aluminum ions, eventually resulting in the precipitation of the corresponding cryolite. Causes an increase (see Law of Mass Action).

第2に、ケイ素を含む無機化合物の含有量も望ましくない。それは、驚くべきことに、ケイ素を水溶性無機化合物の形態で含む遊離フッ化物含有量を有するリン酸亜鉛浴組成物が、クラストで覆われた複合金属構造体のための移送システムおよび/または構造の予め不動態化されたアルミニウム部分から、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムのさらにより著しい浸出を生じさせることができ、よってホウ素を水溶性無機化合物の形態で含むものよりも、著しく大きなチタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒をもたらす可能性があることが、今回見出されたからである。 Second, the content of inorganic compounds, including silicon, is also undesirable. It is surprising that a zinc phosphate bath composition having a free fluoride content containing silicon in the form of a water-soluble inorganic compound is a transfer system and / or structure for a crust-covered composite metal structure. Even more significant leaching of titanium, zirconium and / or hafnium can occur from the pre-passivated aluminum moiety of the, and thus significantly larger titanium, zirconium than those containing boron in the form of water-soluble inorganic compounds. It has now been found that and / or can result in poisoning of the phosphate bath with hafnium.

このことはやはり、すでにさらに上記で説明したように、複合金属構造体の表面でのpHの変化の結果、フッ化物がフッ化物錯体から放出されて、チタン、ジルコニウム、ハフニウムを錯体化することができるという点で説明できる。結果として、これらは溶解性のままであり、浴中に蓄積することができる。ヘキサフルオロシリケートなどのフルオロシリケートと比較すると、テトラフルオロボレートなどのフルオロボレートはフッ化物イオンを放出しにくく、このことはチタン、ジルコニウム、ハフニウムの錯体形成に利用できる遊離フッ化物がより少ないことを意味する。さらに、テトラフルオロボレートの場合、遊離フッ化物の濃度をより良好に制御することができる。 This also means that, as already further explained above, as a result of changes in pH on the surface of the composite metal structure, fluoride is released from the fluoride complex, complexing titanium, zirconium and hafnium. It can be explained in that it can be done. As a result, they remain soluble and can accumulate in the bath. Compared to fluorosilicates such as hexafluorosilicates, fluoroborates such as tetrafluoroborate are less likely to release fluoride ions, which means less free fluoride is available for complexing titanium, zirconium and hafnium. To do. Moreover, in the case of tetrafluoroborate, the concentration of free fluoride can be better controlled.

第3に、ケイ素を含む無機化合物の含有量は望ましくない。特にHSiFなどのフルオロシリケートの場合、カリウムイオンの存在下で難溶性の析出物が形成されるからである。このような析出物の形成は、クリオライトの析出と同じくらい望ましくない。カリウムイオンはナトリウムイオンと比較して、浴パラメータ調整用の塩の、例えばリン酸塩、水酸化物、フッ化物などのカチオンとして、有利である。それはKAlFがNaAlFよりも溶解性が良好であるので、クリオライトの析出が少ないからである。リン酸亜鉛処理組成物中に存在し得るアンモニウムイオンもこの利点を有するが((NHAlFの良好な溶解性)、これは廃水中でカリウムイオンよりも環境への有害性が高い。難溶性のカリウム含有析出物の形成は、対応するホウ素含有化合物、特にHBFなどのフルオロボレートの場合は、検出されていない。 Third, the content of inorganic compounds, including silicon, is undesirable. This is because, particularly in the case of fluorosilicates such as H 2 SiF 6 , sparingly soluble precipitates are formed in the presence of potassium ions. The formation of such precipitates is as undesirable as the precipitation of cryolite. Potassium ions are more advantageous than sodium ions as cations of salts for adjusting bath parameters, such as phosphates, hydroxides, fluorides and the like. This is because K 3 AlF 6 has better solubility than Na 3 AlF 6 , so that the precipitation of cryolite is small. Ammonium ions that may be present in zinc phosphate treated compositions also have this advantage ( good solubility of (NH 4 ) 3 AlF 6 ), but they are more environmentally harmful than potassium ions in wastewater. .. The formation of sparingly soluble potassium-containing precipitates has not been detected for the corresponding boron-containing compounds, especially fluoroborates such as HBF 4.

従って、ケイ素(SiFとして計算される)を含む無機化合物の含有量は、好ましくは25mg/l未満、さらに好ましくは15mg/l未満、より好ましくは5mg/l未満、および最も好ましくは1mg/l未満である。 Therefore, the content of the inorganic compound containing silicon (calculated as SiF 6 ) is preferably less than 25 mg / l, more preferably less than 15 mg / l, more preferably less than 5 mg / l, and most preferably 1 mg / l. Is less than.

工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物は、好ましくは、0.6〜3.0ポイント、好ましくは0.8〜3.0ポイント、より好ましくは1.0〜3.0ポイント、および最も好ましくは1.0〜2.5ポイントの範囲のKClが添加された遊離酸のポイント数を有する。遊離酸の好ましい範囲を遵守することにより、第1に、選択された金属表面上のリン酸塩層の適切な堆積動態が確実となり、第2に、スラッジ析出の回避のための、または本発明の方法の連続操作におけるスラッジの廃棄のための、リン酸塩処理浴の集中的な監視、または後処理を今度は必然的に伴う、金属イオンの不必要な酸洗い除去が防止される。 The zinc phosphate treatment composition in step (I) is preferably 0.6 to 3.0 points, preferably 0.8 to 3.0 points, more preferably 1.0 to 3.0 points, and most. Preferably, it has a number of points of free acid added with KCl in the range of 1.0 to 2.5 points. Adhering to the preferred range of free acids first ensures proper deposition dynamics of the phosphate layer on the selected metal surface and secondly for avoiding sludge precipitation or in the present invention. Unnecessary pickling removal of metal ions is prevented, which in turn inevitably involves intensive monitoring or post-treatment of the phosphate treatment bath for sludge disposal in the continuous operation of the method.

さらに、本発明の方法の工程(I)におけるリン酸塩処理組成物中の総酸(TA)は、10〜50、さらに好ましくは15〜40、および特に好ましくは20〜35ポイントの範囲にあるべきである。 Furthermore, the total acid (TA) in the phosphate-treated composition in step (I) of the method of the present invention is in the range of 10 to 50, more preferably 15 to 40, and particularly preferably 20 to 35 points. Should be.

対照的に、フィッシャー総酸(FTA)は、10〜30、さらに好ましくは12〜25、およびより好ましくは15〜20ポイントの範囲にあるべきであり、A値は0.04〜0.20、さらに好ましくは0.05〜0.15、および特に好ましくは0.06〜0.12の範囲にあるべきである。 In contrast, Fisher total acid (FTA) should be in the range of 10-30, more preferably 12-25, and more preferably 15-20 points, with an A value of 0.04-0.20. It should be more preferably in the range of 0.05 to 0.15, and particularly preferably in the range of 0.06 to 0.12.

驚くべきことに、複合金属構造体の表面でのクリオライトの析出と、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒との両方が、工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物の無次元商(dimensionless quotient)
(A値×T)/(Ftot.×[B]×1000)
(式中、「T」は温度/℃、「Ftot.」は総フッ化物含有量/(mol/l)、および「[B]」は元素ホウ素の濃度/(mol/l)を表す)が、0.13〜22.5、好ましくは0.2〜15、およびより好ましくは0.4〜10の範囲にあるときに、特に効率的に低減できることが見出された。
Surprisingly, both the precipitation of cryolite on the surface of the composite metal structure and the poisoning of the phosphate treatment bath with titanium, zirconium and / or hafnium are both the zinc phosphate treatment composition in step (I). Dimensionless quotient of things
(A value x T) / (F tot. X [B] x 1000)
(In the formula, "T" represents temperature / ° C., "F tot. " Represents total fluoride content / (mol / l), and "[B]" represents elemental boron concentration / (mol / l)). However, it has been found that it can be reduced particularly efficiently when it is in the range of 0.13 to 22.5, preferably 0.2 to 15, and more preferably 0.4 to 10.

フィッシャー総酸(FTA)の決定のためにのみ必要である遊離酸(希釈)(FA(dil.))、フィッシャー総酸(FTA)、総酸(TA)およびA値は、以下のように決定される:
遊離酸(希釈酸)(FA(dil.))
(W.Rausch「Die Phosphatierung von Metallen」、Eugen G.Leuze Verlag、第3版、2005年、セクション8.1、第333〜334頁参照)
遊離酸(希釈)の決定のため、10mlのリン酸塩処理組成物を、300mlの三角フラスコなどの適した容器にピペットを使って入れる。次いで、150mlの完全脱塩水を添加する。pH計及び電極を使用して、4.7のpHになるまで0.1M NaOHによる滴定を実施する。この滴定において消費された0.1M NaOHの、希釈したリン酸塩処理組成物10ml当たりのmlで表す量により、遊離酸(希釈)(FA(dil.))の値がポイントで得られる。
The free acids (diluted) (FA (dir.)), Fisher total acid (FTA), total acid (TA) and A values required only for the determination of Fisher total acid (FTA) are determined as follows: Be done:
Free acid (diluted acid) (FA (dir.))
(See W. Rasch "Die Phosphatierung von Metallen", Eugen G. Leuse Verlag, 3rd Edition, 2005, Section 8.1, pp. 333-334)
To determine the free acid (dilution), 10 ml of the phosphate-treated composition is pipetted into a suitable container, such as a 300 ml Erlenmeyer flask. Then 150 ml of completely desalinated water is added. Titration with 0.1 M NaOH is performed using a pH meter and electrodes until the pH is 4.7. The value of free acid (diluted) (FA (dir.)) Is obtained in points by the amount of 0.1 M NaOH consumed in this titration, expressed in ml per 10 ml of diluted phosphate-treated composition.

フィッシャー総酸(TAF)
(W.Rausch「Die Phosphatierung von Metallen」、Eugen G.Leuze Verlag、第3版、2005年、セクション8.2、第334〜336頁参照)
遊離酸(希釈)の測定に続き、希釈したリン酸塩処理組成物をシュウ酸カリウム溶液に添加した後、pH計及び電極を使用して、8.9のpHになるまで0.1M NaOHによって滴定する。この手順において、希釈したリン酸塩処理組成物10ml当たりのmlで表す0.1M NaOHの消費量により、フィッシャー総酸(TAF)がポイントで得られる。
Fisher Total Acid (TAF)
(See W. Rasch "Die Phosphatierung von Metallen", Eugen G. Leuse Verlag, 3rd Edition, 2005, Section 8.2, pp. 334-336)
Following the measurement of free acid (dilution), the diluted phosphate-treated composition was added to the potassium oxalate solution, followed by 0.1 M NaOH to a pH of 8.9 using a pH meter and electrodes. Titrate. In this procedure, the consumption of 0.1 M NaOH in ml per 10 ml of diluted phosphate-treated composition gives Fischer total acid (TAF) in points.

総酸(TA)
(W.Rausch「Die Phosphatierung von Metallen」、Eugen G.Leuze Verlag、第3版、2005年、セクション8.3、第336〜338頁参照)
総酸(TA)は、存在する二価カチオン、及び遊離したリン酸及び結合したリン酸(後者はホスフェートである)の合計である。総酸は、pH計及び電極を使用して、0.1M NaOHの消費量によって測定される。この目的のために、10mlのリン酸塩処理組成物を、300mlの三角フラスコなどの適した容器にピペットを使って入れ、25mlの完全脱塩水によって希釈する。これに続いて、pH9になるように0.1M NaOHによる滴定を実施する。この手順の間の、希釈したリン酸塩処理組成物10ml当たりのmlで表す消費量が、総酸(TA)のポイント数に対応する。
Total acid (TA)
(See W. Rasch "Die Phosphatierung von Metallen", Eugen G. Leuse Verlag, 3rd Edition, 2005, Section 8.3, pp. 336-338)
Total acid (TA) is the sum of the divalent cations present and the free and bound phosphoric acid (the latter being phosphate). Total acid is measured by consumption of 0.1 M NaOH using a pH meter and electrodes. To this end, 10 ml of phosphate-treated composition is pipetted into a suitable container, such as a 300 ml Erlenmeyer flask, and diluted with 25 ml of completely desalinated water. This is followed by titration with 0.1 M NaOH to a pH of 9. The consumption in ml per 10 ml of diluted phosphate-treated composition during this procedure corresponds to the number of points for total acid (TA).

酸価(A値)
(W.Rausch「Die Phosphatierung von Metallen」、Eugen G.Leuze Verlag、第3版、2005年、セクション8.4、第338頁参照)
酸価(A値)と呼ばれるものは、KClが添加された遊離酸のフィッシャー総酸に対する比、すなわち(FA、KCl):FTAの比を表し、遊離酸(FA)の数値をフィッシャー総酸値(FTA)で除することによって得られる。
Acid value (A value)
(See W. Rasch "Die Phosphatierung von Metallen", Eugen G. Leuse Verlag, 3rd Edition, 2005, Section 8.4, p. 338)
What is called the acid value (A value) represents the ratio of free acid to which KCl is added to Fisher total acid, that is, the ratio of (FA, KCl): FTA, and the value of free acid (FA) is the Fisher total acid value. Obtained by dividing by (FTA).

工程(I)におけるリン酸塩処理組成物は、好ましくは2.5〜3.5の範囲のpHを有する。 The phosphate-treated composition in step (I) preferably has a pH in the range of 2.5 to 3.5.

アルミニウム表面だけでなく、鋼および亜鉛めっきおよび/または合金亜鉛めっき鋼の表面も有する金属構成要素の最適なリン酸塩処理の結果のため、元素のジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムに基づいて、総計で20ppm以下、好ましくは15ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、より好ましくは5ppm以下、および最も好ましくは総計で1ppm以下のジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの水溶性化合物を含む、および特に好ましくは如何なるジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの水溶性化合物も含まない、本発明の方法の工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が好ましい。 Total based on the elements zirconium, titanium and / or hafnium for the results of optimal phosphate treatment of metal components that have surfaces of steel and zinc-plated and / or alloy zinc-plated steel as well as aluminum surfaces. Contains 20 ppm or less, preferably 15 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, more preferably 5 ppm or less, and most preferably a total of 1 ppm or less of water-soluble compounds of zirconium, titanium and / or hafnium, and particularly preferably any zirconium. The zinc phosphate treated composition in step (I) of the method of the present invention, which also contains no water-soluble compounds of titanium and / or hafnium, is preferred.

それ故、特に本発明の方法の工程(I)におけるリン酸塩処理組成物へのジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの水溶性化合物の添加は、完全に省略される。 Therefore, the addition of water-soluble compounds of zirconium, titanium and / or hafnium to the phosphate-treated composition, in particular in step (I) of the method of the present invention, is completely omitted.

WO2008/055726から、リン酸塩処理段階におけるこれら元素の水溶性化合物の存在が同様に、アルミニウム表面上の結晶性リン酸塩層の形成を効果的に抑えられることが知られている。しかしながら、ジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの水溶性化合物の存在下では、特に噴霧法によるリン酸塩処理組成物の施与の場合、アルミニウム部分における不均質で非晶質のジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムベースの化成皮膜が比較的頻繁にもたらされ、これによって後続の有機塗装の場合に「マッピング(mapping)」が発生することが見出された。 From WO2008 / 055726, it is known that the presence of water-soluble compounds of these elements in the phosphate treatment step also effectively suppresses the formation of crystalline phosphate layers on the aluminum surface. However, in the presence of water-soluble compounds of zirconium, titanium and / or hafnium, heterogeneous and amorphous zirconium, titanium and / or in the aluminum moiety, especially when applying the phosphating composition by spray method. It has been found that hafnium-based chemical conversion coatings are introduced relatively frequently, which causes "mapping" in the case of subsequent organic coatings.

「マッピング」とは、金属構成要素の浸漬コーティングの当業者によって、浸漬塗装の焼成後の不均質な塗装層の厚さに起因する塗装コーティングの斑点のある視覚的印象を意味すると理解される。 "Mapping" is understood by those skilled in the art of dipping coating of metal components to mean a speckled visual impression of the coating coating due to the heterogeneous coating layer thickness after firing of the dipping coating.

ジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの濃度を低く維持するために、遊離フッ化物濃度またはフッ化物濃度全体を低減することが有利であることが見出された。その効果は、アルミニウム部分上の層形成が抑えられ、プロセスがより良好に制御できることである。 It has been found to be advantageous to reduce the free fluoride concentration or the overall fluoride concentration in order to keep the concentration of zirconium, titanium and / or hafnium low. The effect is that layer formation on the aluminum moiety is suppressed and the process can be better controlled.

チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒は、既に上記で記載したように、特に、クラストで覆われた複合金属構造体のための移送システムまたは構造体の予め不動態化されたアルミニウム部分によって引き起こされる場合がある。 Poisoning of phosphating baths with titanium, zirconium and / or hafnium, as already described above, pre-passivates transfer systems or structures, especially for crust-covered composite metal structures. May be caused by the aluminum part that has been squeezed.

さらに説明したように、水溶性無機化合物の形態のリン酸亜鉛処理組成物のホウ素含有量によって、特にテトラフルオロボレートなどのフルオロボレートに特によって、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒を低減することが可能である。 As further described, a phosphate treatment bath with titanium, zirconium and / or hafnium, depending on the boron content of the zinc phosphate treatment composition in the form of a water-soluble inorganic compound, especially on fluoroborates such as tetrafluoroborate. It is possible to reduce the poisoning of.

さらに、遊離フッ化物の含有量が高い場合、クラストからの浸出または予め不動態化されることは、酸性媒体中でより著しい程度で起こる。同時に、チタンおよび/またはジルコニウムは、高い遊離フッ化物含有量によって安定化される。その結果、チタンおよび/またはジルコニウムのフルオロ錯体が形成される。遊離フッ化物含有量を低下させると、チタンおよび/またはジルコニウムの溶解度が不安定になり、これは析出して、リン酸塩処理浴の被毒をもはや構成しなくなる。 Moreover, when the content of free fluoride is high, leaching from the crust or pre-passivation occurs to a greater extent in acidic media. At the same time, titanium and / or zirconium are stabilized by a high free fluoride content. The result is a fluorocomplex of titanium and / or zirconium. Decreasing the free fluoride content makes the solubility of titanium and / or zirconium unstable, which precipitates and no longer constitutes poisoning of the phosphate treatment bath.

遊離フッ化物含有量を低下させると、アルミニウム部分上のリン酸亜鉛層の形成がまさに低減される。しかしながら、その後の不働態化によって(工程(II)を参照)これは問題ではない。対照的に、アルミニウム部分上のリン酸亜鉛が少ないことは、実施した腐食および塗装付着性試験で有益である。 Reducing the free fluoride content does just reduce the formation of the zinc phosphate layer on the aluminum moiety. However, this is not a problem due to the subsequent passivation (see step (II)). In contrast, the low zinc phosphate on the aluminum moiety is beneficial in the corrosion and paint adhesion tests performed.

従ってリン酸亜鉛処理組成物は、少なくとも5mg/lであるが200mg/lを超えない、好ましくは少なくとも10mg/lであるが200mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが175mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが150mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが135mg/lを超えない、さらに好ましくは少なくとも20mg/lであるが120mg/lを超えない、特に好ましくは少なくとも50mg/lであるが120mg/lを超えない、および非常に特に好ましくは少なくとも70mg/lであるが120mg/lを超えない、遊離フッ化物含有量を有する。 Thus, the zinc phosphate treated composition is at least 5 mg / l but not more than 200 mg / l, preferably at least 10 mg / l but not more than 200 mg / l, more preferably at least 20 mg / l but 175 mg. Not exceeding / l, more preferably at least 20 mg / l but not exceeding 150 mg / l, further preferably at least 20 mg / l but not exceeding 135 mg / l, still more preferably at least 20 mg / l. Free fluoride content not exceeding 120 mg / l, particularly preferably at least 50 mg / l but not exceeding 120 mg / l, and very particularly preferably at least 70 mg / l but not exceeding 120 mg / l. Have.

本発明の方法の第1の好ましい実施形態では、複合金属構造体のための移送システムは、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムを含み、工程(I)のリン酸塩処理に続く工程(II)における、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムを含んだ水溶性化合物を有する複合金属構造体の不動態化に好ましくは由来するクラストを有する。移送システムは、工程(II)でチタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムと接触させたクラストが、工程(I)の酸性リン酸塩処理組成物に再び曝されるように、好ましくは周期的に作動する。 In a first preferred embodiment of the method of the invention, the transfer system for the composite metal structure comprises titanium, zirconium and / or hafnium in step (II) following step (I) phosphate treatment. Has a crust preferably derived from the passivation of composite metal structures having water-soluble compounds containing titanium, zirconium and / or hafnium. The transfer system operates preferably cyclically so that the crust contacted with titanium, zirconium and / or hafnium in step (II) is re-exposed to the acid phosphate-treated composition of step (I). ..

第2の好ましい実施形態では、複合金属構造体のアルミニウム部分は、予め不動態化されている、すなわち、それらは、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムを含む不動態化層をすでに備えている。 In a second preferred embodiment, the aluminum portions of the composite metal structure are pre-passivated, i.e. they already have a passivation layer containing titanium, zirconium and / or hafnium.

第3の好ましい実施形態では、複合金属構造体のための移送システムは、チタンおよび/またはジルコニウムを含み、工程(I)のリン酸塩処理に続く工程(II)における、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムを含んだ水溶性化合物を有する複合金属構造体の不動態化に好ましくは由来するクラストを有する。移送システムは、好ましくは、工程(II)で生成されたクラストが、工程(I)の酸性リン酸塩処理組成物に再び曝されるように、周期的に作動する。さらに、複合金属構造体のアルミニウム部分は予め不動態化されている。すなわち、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムを含む不動態化層がすでに提供されている。 In a third preferred embodiment, the transfer system for the composite metal structure comprises titanium and / or zirconium and the titanium, zirconium and / or in step (II) following the phosphate treatment of step (I). It has a crust that is preferably derived from the passivation of composite metal structures with water-soluble compounds containing hafnium. The transfer system preferably operates periodically such that the crust produced in step (II) is re-exposed to the acid phosphate-treated composition of step (I). In addition, the aluminum portion of the composite metal structure has been passivated in advance. That is, a passivation layer containing titanium, zirconium and / or hafnium has already been provided.

本発明の方法の工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物は、好ましくは、少なくとも0.3g/l、より好ましくは少なくとも0.8g/lであるが、好ましくは3g/l以下の、より好ましくは2g/l以下の亜鉛イオンを含む。リン酸塩処理溶液中のリン酸イオンの含有量は、各場合ともPとして計算して、好ましくは5〜50g/l、さらに好ましくは8〜25g/l、およびより好ましくは10〜20g/lの範囲にある。 The zinc phosphate-treated composition in step (I) of the method of the present invention is preferably at least 0.3 g / l, more preferably at least 0.8 g / l, but preferably 3 g / l or less. It preferably contains 2 g / l or less of zinc ions. The phosphate ion content in the phosphate treatment solution is calculated as P 2 O 5 in each case, preferably 5 to 50 g / l, more preferably 8 to 25 g / l, and more preferably 10 to 10. It is in the range of 20 g / l.

本発明の方法のリン酸亜鉛処理組成物は、前述の亜鉛イオンおよびリン酸イオンと同様に、以下の促進剤のうちの少なくとも1種をさらに含んでよい:
− 0.07〜0.25g/lの亜硝酸塩(亜硝酸ナトリウムとして計算される)、
− 約0.1〜2g/lのニトログアニジン、
− 8〜51mg/lの過酸化水素。
The zinc phosphate treated composition of the method of the invention may further comprise at least one of the following accelerators, similar to the zinc ions and phosphate ions described above:
− 0.07 to 0.25 g / l nitrite (calculated as sodium nitrite),
− Approximately 0.1 to 2 g / l of nitroguanidine,
− 8 to 51 mg / l hydrogen peroxide.

このような促進剤は、リン酸塩処理浴の成分として当技術分野でよく知られており、金属表面への酸の浸食によって形成された水素を直接酸化するという点で「水素捕捉剤(scavengers)」の機能を果たし、そうすることでそれ自体が還元される。均質な結晶性リン酸亜鉛層の形成は、金属表面でのガス状水素の形成を防止する促進剤によって著しく促進される。 Such accelerators are well known in the art as components of phosphate treatment baths and are "scavengers" in that they directly oxidize hydrogen formed by acid erosion on metal surfaces. ) ”, By doing so, it is reduced in itself. The formation of a homogeneous crystalline zinc phosphate layer is significantly promoted by an accelerator that prevents the formation of gaseous hydrogen on the metal surface.

本発明の方法のリン酸亜鉛処理組成物は、前述の亜鉛イオンおよびリン酸イオンと同様に、以下のアニオンのうちの少なくとも1種をさらに含んでよい:
− 0〜2g/lの硫酸塩、
− 0.01〜500mg/l(ニッケルを含まないリン酸亜鉛処理組成物の場合)または0.01〜20g/l(ニッケルを含有するリン酸亜鉛処理組成物の場合)の硝酸塩。
The zinc phosphate treated composition of the method of the invention may further comprise at least one of the following anions, similar to the zinc ions and phosphate ions described above:
− 0 to 2 g / l sulfate,
− 0.01 to 500 mg / l (for nickel-free zinc phosphate-treated compositions) or 0.01 to 20 g / l (for nickel-containing zinc phosphate-treated compositions) nitrate.

ニッケル含有リン酸塩処理で慣例的な最大で5g/lの、好ましくは最大で3g/lの硝酸塩の割合は、鋼の表面および亜鉛めっきおよび合金亜鉛めっき鋼の表面で結晶性の均質な連続したリン酸塩層の形成を促進する。 The proportion of nitrates of up to 5 g / l, preferably up to 3 g / l, which is customary in nickel-containing phosphate treatments, is a homogeneous continuum of crystallinity on the surface of steel and on galvanized and alloyed galvanized steel surfaces. Promotes the formation of galvanized phosphate layers.

しかしながら、ニッケルを含まないリン酸塩処理の場合、硝酸塩による層形成反応の促進が重要である。そのようなニッケルを含まないリン酸塩処理は、より低いコーティング質量をもたらし、特に、結晶へのマンガンの取り込みを低減させる。しかしながら、リン酸塩コーティングはニッケル含有量がゼロであるので、低すぎるリン酸塩コーティングのマンガン含有量は、そのアルカリ耐性を犠牲にしている。 However, in the case of nickel-free phosphate treatment, it is important to promote the layer formation reaction with nitrate. Such nickel-free phosphate treatment results in lower coating mass, especially reducing the uptake of manganese into the crystals. However, since the phosphate coating has a zero nickel content, the manganese content of the phosphate coating that is too low comes at the expense of its alkali resistance.

アルカリ耐性は、今度は、後続のカソード電着コーティング中に重要な役割を果たす。この方法では、基材の表面で水の電気分解が起こり、水酸化物イオンが形成される。その結果、基材界面でpHが上昇する。これにより、まず第1に電着コーティングの凝集および堆積が可能になる。しかし上昇したpHは結晶性リン酸塩層を損傷する可能性もある。 Alkali resistance, in turn, plays an important role during subsequent cathodic electrodeposition coating. In this method, water is electrolyzed on the surface of the substrate to form hydroxide ions. As a result, the pH rises at the substrate interface. This allows, first of all, agglomeration and deposition of the electrodeposition coating. However, elevated pH can also damage the crystalline phosphate layer.

実験により、本発明の水性リン酸塩処理組成物を用いて製造した結晶性リン酸亜鉛層の腐食保護および塗装付着性は、以下のカチオンのうちの1種以上がさらに存在するときに改善されることが示された:
− 0.3〜2g/l、好ましくは0.5〜1.5g/lのマンガン(II)、
− 0.3〜2g/l、好ましくは0.8〜1.2g/lのニッケル(II)、
− 0.001〜0.2g/l、好ましくは0.005〜0.1g/lの鉄(III)。
By experiments, the corrosion protection and paint adhesion of the crystalline zinc phosphate layer produced using the aqueous phosphate treatment composition of the present invention is improved when one or more of the following cations are further present. Rukoto has been shown:
− 0.3 to 2 g / l, preferably 0.5 to 1.5 g / l of manganese (II),
− 0.3 to 2 g / l, preferably 0.8 to 1.2 g / l of nickel (II),
− 0.001 to 0.2 g / l, preferably 0.005 to 0.1 g / l of iron (III).

第1に、鉄(III)カチオンは、鋼上で、および亜鉛および亜鉛合金上で、腐食保護を改善する。第2に、鉄(III)カチオンは、対応するリン酸塩処理浴の安定性を改善する。鉄(III)カチオンの添加により、より容易にろ過することができるスラッジフロックが生成され、浴からクリオライトをより簡単に取り除くことができるようになる。 First, the iron (III) cation improves corrosion protection on steel and on zinc and zinc alloys. Second, the iron (III) cation improves the stability of the corresponding phosphate treatment bath. The addition of the iron (III) cation produces sludge flocs that can be filtered more easily, making it easier to remove cryolite from the bath.

トリカチオン性リン酸塩処理溶液として、亜鉛イオンだけでなくマンガンイオンおよびニッケルイオンを両方とも含む化成処理用の水性組成物は、リン酸塩処理の分野で当業者に知られており、本発明の文脈においてもよく適している。 As a tricationic phosphate treatment solution, an aqueous composition for chemical conversion treatment containing both manganese ions and nickel ions as well as zinc ions is known to those skilled in the art in the field of phosphate treatment, and is known to those skilled in the art. Well suited in context.

リン酸塩層に組み込まれている、またはリン酸塩層の結晶成長に好影響を少なくとも有する前述のカチオンと同様に、本発明の方法の工程(I)におけるリン酸塩処理溶液は、ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオンと同様に、任意に、遊離酸含有量を調整するためにリン酸塩処理溶液中に移行するアンモニウムイオンも含む。 Similar to the aforementioned cations that are incorporated into the phosphate layer or have at least a positive effect on the crystal growth of the phosphate layer, the phosphate treatment solution in step (I) of the method of the present invention is sodium ion. And / or potassium ions as well as optionally ammonium ions transferred into the phosphate-treated solution to adjust the free acid content.

工程(I)と工程(II)との間の水すすぎ操作は必須である。それは、そうでなければリン酸塩処理組成物中に存在するリン酸イオンおよび金属カチオンが不動態化浴に同伴されるからである。これは、制御が困難な浴パラメータの変化、および難溶性リン酸塩としてのチタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムの析出をもたらす。 A water rinse operation between steps (I) and step (II) is essential. This is because the phosphate ions and metal cations that would otherwise be present in the phosphate treatment composition are associated with the passivation bath. This results in difficult-to-control changes in bath parameters and precipitation of titanium, zirconium and / or hafnium as sparingly soluble phosphates.

水すすぎ操作は、1回の水すすぎか、または総計で少なくとも2回の水すすぎでよい。 The water rinse operation may be one water rinse or a total of at least two water rinses.

各水すすぎは、完全な脱塩水または水道水を用いて行ってよい。各場合とも、少なくとも1種の界面活性剤が存在してもよい。 Each rinse may be performed with completely desalinated or tap water. In each case, at least one surfactant may be present.

工程(I)のリン酸塩処理浴の成分で富化されたすすぎ水を後処理した後、リン酸塩処理浴内へ成分を選択的に再循環させてよい。 After the rinse water enriched with the components of the phosphate treatment bath of step (I) is post-treated, the components may be selectively recirculated into the phosphate treatment bath.

複合金属構造体は、工程(I)において処理し、およびすすぎ、工程(II)において溶液の浸漬または噴霧施与により酸性不動態化組成物と接触させる。 The composite metal structure is treated and rinsed in step (I) and contacted with the acidic passivation composition in step (II) by dipping or spraying the solution.

方法の工程(II)では、本発明により、複合金属構造体を酸性不動態化組成物と接触させることによって、アルミニウム表面上に不動態化層が形成され、不動態化組成物との接触中に、鋼表面または亜鉛めっきおよび/または合金亜鉛めっき鋼表面上のリン酸亜鉛層は、50%以下程度まで、好ましくは20%以下程度まで、より好ましくは10%以下程度まで溶解する。本発明の文脈において、アルミニウムの不動態層は、連続的な結晶性リン酸塩層を形成しない無機または混合無機−有機薄膜コーティングを不動態化させていると考えられる。 In step (II) of the method, according to the present invention, a passivation layer is formed on the aluminum surface by contacting the composite metal structure with the acidic passivation composition, and during contact with the passivation composition. In addition, the zinc phosphate layer on the steel surface or the zinc-plated and / or alloy zinc-plated steel surface dissolves to about 50% or less, preferably to about 20% or less, and more preferably to about 10% or less. In the context of the present invention, the passivation layer of aluminum is believed to passivate an inorganic or mixed inorganic-organic thin film coating that does not form a continuous crystalline phosphate layer.

酸性不動態化組成物の2.0〜5.5、好ましくは2.5〜5.5、より好ましくは3.0〜5.5、および最も好ましくは3.5〜5.5の範囲にあるpHは、鋼表面または亜鉛めっきおよび/または合金亜鉛めっき鋼の表面上のリン酸亜鉛層の50%以下が溶解することを本質的に確実にするが、対応する複合金属構造体のアルミニウム表面の不動態層は、クロムを含まない酸性不動態化組成物によって典型的には生成される。 The acidic passivation composition is in the range of 2.0-5.5, preferably 2.5-5.5, more preferably 3.0-5.5, and most preferably 3.5-5.5. Some pHs essentially ensure that less than 50% of the zinc phosphate layer on the steel surface or the surface of zinc-plated and / or alloy zinc-plated steel dissolves, but the aluminum surface of the corresponding composite metal structure. The passivation layer of is typically produced by a chromium-free acidic passivation composition.

不動態化組成物は、Mo、Cu、Ag、Au、Ti、Zr、Hf、Pd、Sn、Sb、Li、VおよびCeの金属イオンの水溶性化合物から選択される少なくとも1種の水溶性化合物を含む。水溶性化合物はそれぞれ、以下の好ましい、特に好ましい、および非常に特に好ましい範囲(それぞれ対応する金属として計算される)の濃度で存在する:

Figure 2021515108
The passivation composition is at least one water-soluble compound selected from water-soluble compounds of metal ions of Mo, Cu, Ag, Au, Ti, Zr, Hf, Pd, Sn, Sb, Li, V and Ce. including. The water-soluble compounds are present in concentrations in the following preferred, particularly preferred, and very particularly preferred ranges (calculated as corresponding metals, respectively):
Figure 2021515108

水溶性化合物中に存在する金属イオンは、対応する金属カチオン(例えば、モリブデンまたはスズ)を含む塩の形態で、好ましくは少なくとも2つの酸化段階で、より具体的にはオキシヒドロキシド、水酸化物、スピネルまたは欠陥スピネルの形態で、または処理される表面の元素の形態(例えば銅、銀、金またはパラジウムなど)で、堆積する。 The metal ions present in the water-soluble compound are in the form of salts containing the corresponding metal cations (eg, molybdenum or tin), preferably in at least two oxidation steps, more specifically oxyhydroxydos, hydroxides. Deposits in the form of spinels or defective spinels, or in the form of surface elements to be treated (eg copper, silver, gold or palladium).

第1の好ましい実施形態において、不動態化組成物は、モリブデンイオンおよび任意のさらなる金属イオンを、それぞれ水溶性化合物の形態で含む。それらは、好ましくはモリブデート、さらに好ましくはアンモニウムヘプタモリブデート、および特に好ましくはアンモニウムヘプタモリブデート×7HOの形態で、不動態化組成物に添加する。モリブデンイオンも、ナトリウムモリブデートの形態で添加してよい。 In a first preferred embodiment, the passivation composition comprises molybdenum ions and any additional metal ions, respectively, in the form of water-soluble compounds. They are preferably molybdate, more preferably ammonium heptamolybdate, and particularly preferably in the form of ammonium heptamolybdate × 7H 2 O, is added to the passivating composition. Molybdenum ions may also be added in the form of sodium molybdate.

あるいは、モリブデンイオンは、例えば、塩化モリブデンなどのモリブデンカチオンを含む少なくとも1種の塩の形態で不動態化組成物に添加し、次いで適した酸化剤、例えば上記で先に記載した促進剤によって、モリブデートに酸化してもよい。このような場合、不動態化組成物自体が対応する酸化剤を含む。 Alternatively, the molybdenum ion is added to the passivation composition in the form of at least one salt containing, for example, a molybdenum cation such as molybdenum chloride, followed by a suitable oxidizing agent, eg, the accelerator described above above. It may be oxidized to molybdenum. In such cases, the passivation composition itself contains the corresponding oxidizing agent.

さらに好ましくは、不動態化組成物は、銅イオン、スズイオンまたはジルコニウムイオンと組み合わせたモリブデンイオンを含む。 More preferably, the passivation composition comprises molybdenum ions in combination with copper, tin or zirconium ions.

特に好ましくは、不動態化組成物は、ジルコニウムイオンと組み合わせたモリブデンイオンを含み、ポリマーまたはコポリマー、より具体的には、ポリアミン、ポリエチレンアミン、ポリアニリン、ポリイミン、ポリエチレンイミン、ポリチオフェンおよびポリピリロール、およびこれらの混合物、およびこれらのコポリマー、およびポリアクリル酸のポリマー種からなる群から選択されるポリマーまたはコポリマーも任意に含む。 Particularly preferably, the mobilization composition comprises a molybdenum ion in combination with a zirconium ion and is a polymer or copolymer, more specifically polyamine, polyethyleneamine, polyaniline, polyimine, polyethyleneimine, polythiophene and polypyrrylol, and these. It also optionally comprises a polymer or copolymer selected from the group consisting of mixtures and copolymers thereof, and polymer species of polyacrylic acid.

ここで、モリブデンイオンの含有量は、好ましくは20〜225mg/l、より好ましくは50〜225mg/l、および非常に好ましくは100〜225mg/l(Moとして計算される)の範囲にあり、およびジルコニウムイオンの含有量は、好ましくは50〜300mg/lの範囲、より好ましくは50〜150mg/l(Zrとして計算される)の範囲にある。 Here, the content of molybdenum ions is preferably in the range of 20-225 mg / l, more preferably 50-225 mg / l, and very preferably 100-225 mg / l (calculated as Mo), and The zirconium ion content is preferably in the range of 50-300 mg / l, more preferably in the range of 50-150 mg / l (calculated as Zr).

第2の好ましい実施形態において、不動態化組成物は、銅イオン、特に銅(II)イオン、および任意の他の金属イオンを、それぞれ水溶性化合物の形態で含む。好ましくは、その場合の不動態化組成物は、100〜500mg/l、より好ましくは150〜225mg/lの範囲の銅イオンの含有量を含む。 In a second preferred embodiment, the passivation composition comprises copper ions, in particular copper (II) ions, and any other metal ion, respectively, in the form of water-soluble compounds. Preferably, the passivation composition in that case comprises a copper ion content in the range of 100-500 mg / l, more preferably 150-225 mg / l.

特に好ましい実施形態では、不動態化組成物は、Ti、Zrおよび/またはHfを錯化した形態で、好ましくは、20〜500mg/l、さらに好ましくは50〜300mg/l、およびより好ましくは50〜150mg/l(Ti、Zrおよび/またはHfとして計算される)の範囲の濃度で、および任意のさらなる金属イオンを、水溶性化合物の形態で含む。当該の錯体は好ましくは、フルオロ錯体であり、より好ましくはヘキサフルオロ錯体である。さらに、不動体化組成物は、好ましくは10〜500mg/l、さらに好ましくは15〜100mg/l、および特に好ましくは15〜50mg/lの遊離フッ化物を含む。 In a particularly preferred embodiment, the passivation composition is in the form of a complex of Ti, Zr and / or Hf, preferably 20 to 500 mg / l, more preferably 50 to 300 mg / l, and more preferably 50. Concentrations in the range of ~ 150 mg / l (calculated as Ti, Zr and / or Hf) and any additional metal ions are included in the form of water soluble compounds. The complex is preferably a fluorocomplex, more preferably a hexafluorocomplex. In addition, the immobilized composition preferably comprises 10 to 500 mg / l, more preferably 15 to 100 mg / l, and particularly preferably 15 to 50 mg / l of free fluoride.

第1の非常に特に好ましい実施形態では、不動態化組成物は、錯化した形態の、特にフルオロ錯体としてのTi、Zrおよび/またはHfと同様に、モリブデン、銅、特に銅(II)、銀、金、パラジウム、スズおよびアンチモン、およびリチウムの金属イオン、好ましくはモリブデンおよび銅、特に銅(II)の金属イオンの水溶性化合物から選択される、さらなる少なくとも1種の水溶性化合物を含む。水溶性化合物はそれぞれ、以下の好ましい範囲の濃度で存在する(それぞれ対応する金属として計算される):

Figure 2021515108
In the first very particularly preferred embodiment, the immobilization composition is composed of molybdenum, copper, especially copper (II), as well as in complex forms, especially Ti, Zr and / or Hf as a fluorocomplex. Includes at least one additional water-soluble compound selected from water-soluble compounds of silver, gold, palladium, tin and antimony, and lithium metal ions, preferably molybdenum and copper, particularly copper (II) metal ions. Each water-soluble compound is present in a concentration in the following preferred range (calculated as the corresponding metal):
Figure 2021515108

第2の非常に特に好ましい実施形態では、不動態化組成物は、錯化した形態の、特にフルオロ錯体としてのTi、Zrおよび/またはHfと同様に、さらなる少なくとも1種のオルガノシランおよび/または少なくとも1種のその加水分解生成物、すなわちオルガノシラノール、および/または少なくとも1種のその縮合生成物、すなわちオルガノシロキサン/ポリオルガノシロキサンを、好ましくは5〜200mg/l、さらに好ましくは10〜100mg/l、および特に好ましくは20〜80mg/l(Siとして計算される)の範囲の濃度で含む。 In a second, highly preferred embodiment, the mobilization composition comprises at least one additional organosilane and / or Hf, as well as in complexed forms, especially Ti, Zr and / or Hf as a fluorocomplex. At least one of its hydrolysis products, i.e. organosilanol, and / or at least one of its condensation products, i.e. organosiloxane / polyorganosiloxane, is preferably 5 to 200 mg / l, more preferably 10 to 100 mg / l. 1 and particularly preferably at concentrations in the range of 20-80 mg / l (calculated as Si).

少なくとも1種のオルガノシランは、好ましくは少なくとも1個のアミノ基を有する。アミノプロピルシラノールおよび/または2−アミノエチル−3−アミノプロピルシラノールに加水分解することができるもの、および/またはビス(トリメトキシシリルプロピル)アミンであるものが特に好ましい。 At least one organosilane preferably has at least one amino group. Particularly preferred are those capable of hydrolyzing aminopropylsilanol and / or 2-aminoethyl-3-aminopropylsilanol and / or bis (trimethoxysilylpropyl) amines.

第3の非常に特に好ましい実施形態では、不動態化組成物は、錯化した形態の、特にフルオロ錯体としてのTi、Zrおよび/またはHfと同様に、モリブデン、銅、特に銅(II)、銀、金、パラジウム、スズおよびアンチモン、およびリチウムの金属イオン、好ましくはモリブデンおよび銅、特に銅(II)の金属イオンの水溶性化合物から選択される、さらなる少なくとも1種の水溶性化合物、および少なくとも1種のオルガノシランおよび/または少なくとも1種のその加水分解生成物、すなわちオルガノシラノール、および/または少なくとも1種のその縮合生成物、すなわちオルガノシロキサン/ポリオルガノシロキサンを、好ましくは5〜200mg/l、さらに好ましくは10〜100mg/l、および特に好ましくは20〜80mg/l(Siとして計算される)の範囲の濃度で含む。水溶性化合物はそれぞれ、以下の好ましい範囲の濃度で存在する(それぞれ対応する金属として計算される):

Figure 2021515108
In a third very particularly preferred embodiment, the immobilization composition comprises molybdenum, copper, especially copper (II), as well as in complexed forms, especially Ti, Zr and / or Hf as a fluorocomplex. At least one additional water-soluble compound selected from water-soluble compounds of silver, gold, palladium, tin and antimony, and lithium metal ions, preferably molybdenum and copper, especially copper (II) metal ions, and at least. One organosilane and / or at least one of its hydrolysis products, namely organosilanol, and / or at least one of its condensation products, ie, organosiloxane / polyorganosiloxane, preferably 5 to 200 mg / l. , More preferably in the range of 10-100 mg / l, and particularly preferably in the range of 20-80 mg / l (calculated as Si). Each water-soluble compound is present in a concentration in the following preferred range (calculated as the corresponding metal):
Figure 2021515108

金属材料から組み立てられ、少なくともある程度までアルミニウム表面も有する複合金属構造体の防食処理のための本発明の方法は、金属表面の洗浄および活性化の後、まず表面と工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物とを、例えば噴霧法または浸漬法によって20〜65℃の範囲の温度で施与様式に適合した期間、接触させることによって実施する。実験により、従来の浸漬リン酸塩処理法における亜鉛めっきおよび/または合金亜鉛めっき鋼の表面の点形成が特に顕著であることが示された。よって本発明の方法の工程(I)におけるリン酸塩処理は、特に、浸漬法の原理により稼働しているリン酸塩処理施設に対して適している。それは、本発明の方法において点形成が抑えられるからである。 The method of the present invention for anticorrosion treatment of composite metal structures assembled from metallic materials and also having an aluminum surface to at least to some extent, after cleaning and activating the metal surface, first involves the surface and zinc phosphate in step (I). The treatment composition is carried out by contacting the treatment composition at a temperature in the range of 20 to 65 ° C. for a period suitable for the application mode, for example by a spraying method or a dipping method. Experiments have shown that surface spot formation in galvanized and / or alloy galvanized steel in conventional immersion phosphate treatment is particularly pronounced. Therefore, the phosphate treatment in step (I) of the method of the present invention is particularly suitable for a phosphate treatment facility operating according to the principle of the dipping method. This is because the method of the present invention suppresses point formation.

工程(I)でリン酸亜鉛処理組成物で処理する前に、複合金属構造体をまず洗浄し、特に脱脂することが有利である。この目的のために、酸性、中性、アルカリ性または強アルカリ性の洗浄組成物を使用することが特に可能であるが、任意にさらに酸性または中性の酸洗い組成物を使用することも可能である。 It is advantageous to first wash the composite metal structure and especially degreas it before treating it with the zinc phosphate treatment composition in step (I). For this purpose, it is particularly possible to use acidic, neutral, alkaline or strongly alkaline cleaning compositions, but optionally more acidic or neutral pickling compositions are also possible. ..

ここでアルカリ性または強アルカリ性の洗浄組成物は、特に有利であることが見出された。 Here, alkaline or strongly alkaline cleaning compositions have been found to be particularly advantageous.

水性洗浄組成物は、少なくとも1種の界面活性剤と同様に、洗剤ビルダーおよび/または他の添加剤、例えば錯化剤を任意に含んでもよい。活性化洗剤を使用することも可能である。 The aqueous cleaning composition may optionally include a detergent builder and / or other additives such as a complexing agent, as well as at least one surfactant. It is also possible to use an activating detergent.

洗浄/酸洗い後に次いで、複合金属構造体を有利には水で少なくともすすぐ。その場合、水は、水溶性添加剤、例えば亜硝酸塩または界面活性剤などと任意に混合されていてもよい。 After washing / pickling, the composite metal structure is preferably at least rinsed with water. In that case, the water may be optionally mixed with a water-soluble additive such as nitrite or surfactant.

工程(I)でリン酸亜鉛処理組成物を用いて複合金属構造体を処理する前に、活性化組成物で複合金属構造体を処理することが有利である。活性化組成物の目的は、亜鉛および鉄で作られた部分の表面上に種結晶として超微細なリン酸の粒子を多数堆積させることである。これらの結晶は、後続の方法工程で、リン酸塩処理組成物と接触している亜鉛および鉄でできた部分に、極めて多数の密に配置された微細なリン酸塩結晶を有する特に結晶性リン酸塩層、またはほぼ連続したリン酸塩層が、好ましくは間のすすぎなしで、形成されるのに役立つ。 It is advantageous to treat the composite metal structure with the activating composition before treating the composite metal structure with the zinc phosphate treated composition in step (I). The purpose of the activation composition is to deposit a large number of ultrafine phosphoric acid particles as seed crystals on the surface of the portion made of zinc and iron. These crystals are particularly crystalline with a large number of densely placed fine phosphate crystals in the zinc and iron moieties that are in contact with the phosphate treatment composition in subsequent method steps. Phosphate layers, or nearly continuous phosphate layers, help to form, preferably without rinsing in between.

この場合に企図される活性化組成物は、特に、リン酸チタンまたはリン酸亜鉛をベースとする酸性またはアルカリ性組成物を含む。 The activation composition contemplated in this case particularly comprises an acidic or alkaline composition based on titanium phosphate or zinc phosphate.

しかしながら、洗浄組成物中に活性化剤、特にリン酸チタンまたはリン酸亜鉛を添加すること、換言すれば、洗浄および活性化を一工程で実施することも有利である。 However, it is also advantageous to add an activator, in particular titanium phosphate or zinc phosphate, to the cleaning composition, in other words, to perform the cleaning and activation in one step.

工程(II)に続くさらなる工程では、複合金属構造体にプライマーコーティングを、好ましくは有機浸漬コーティング、特に電着コーティングを、好ましくは本発明により処理した構成要素を予めオーブン乾燥させることなく、提供してよい。プライマーコーティングの後に、パウダーコーティングまたはウェットコーティングであってよいトップコーティングを施与することが可能である。 In a further step following step (II), the composite metal structure is provided with a primer coating, preferably an organic immersion coating, particularly an electrodeposition coating, preferably components treated according to the present invention without prior oven drying. It's okay. After the primer coating, it is possible to apply a top coating, which may be a powder coating or a wet coating.

本発明はさらに、アルミニウムで作られた部分を含む複合金属構造体における鋼、亜鉛めっき鋼および/または合金亜鉛めっき鋼表面の選択的リン酸塩処理のためのリン酸亜鉛処理組成物に関し、そのリン酸亜鉛処理組成物が、KClが添加された遊離酸の少なくとも0.6ポイントのポイント数、および好ましくは2.5〜3.5の範囲のpH、および
(a) Pとして計算して5〜50g/lのリン酸イオン、
(b) 0.3〜3g/lの亜鉛イオン、
(c) 少なくとも5mg/lであるが200mg/l以下の遊離フッ化物、および
(d) 少なくとも0.04g/lであるが3.2g/l以下のBFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素
を有し、
そのリン酸亜鉛処理組成物が、ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオンおよびアルミニウムイオンの含有量をさらに含む。
The present invention further relates to zinc phosphate treated compositions for selective phosphate treatment of steel, zinc plated steel and / or alloy zinc plated steel surfaces in composite metal structures comprising moieties made of aluminum. The zinc phosphate treated composition is calculated as at least 0.6 points of KCl-added free acid, and preferably a pH in the range 2.5-3.5, and (a) P 2 O 5. And 5 to 50 g / l phosphate ion,
(B) 0.3 to 3 g / l of zinc ion,
(C) Free fluoride of at least 5 mg / l but less than 200 mg / l, and (d) Water-soluble inorganic compounds calculated as BF 4 of at least 0.04 g / l but less than 3.2 g / l. Has a form of boron,
The zinc phosphate treated composition further comprises a content of sodium and / or potassium and aluminum ions.

好ましくは、遊離フッ化物含有量は、10〜200mg/l、さらに好ましくは20〜175mg/l、さらに好ましくは20〜150mg/l、さらに好ましくは20〜135mg/l、さらに好ましくは20〜120mg/l、特に好ましくは50〜120mg/l、および非常に特に好ましくは70〜120mg/lの範囲にある。 Preferably, the free fluoride content is 10 to 200 mg / l, more preferably 20 to 175 mg / l, still more preferably 20 to 150 mg / l, still more preferably 20 to 135 mg / l, still more preferably 20 to 120 mg / l. l, particularly preferably in the range of 50-120 mg / l, and very particularly preferably in the range of 70-120 mg / l.

驚くべきことに、複合金属構造体の表面でのクリオライトの析出と、チタン、ジルコニウムおよび/またはハフニウムによるリン酸塩処理浴の被毒との両方が、リン酸亜鉛処理組成物の無次元商
(A値×T)/(Ftot.×[B]×1000)
(式中、「T」は温度/℃、「Ftot.」は総フッ化物含有量/(mol/l)、および「[B]」は元素ホウ素の濃度/(mol/l)を表す)が、0.13〜22.5、好ましくは0.2〜15、およびより好ましくは0.4〜10の範囲にあるときに、特に効率的に低減できることが見出された。
Surprisingly, both the precipitation of cryolite on the surface of composite metal structures and the poisoning of phosphate treatment baths with titanium, zirconium and / or hafnium are the dimensionless quotients of zinc phosphate treatment compositions. (A value x T) / (F tot. X [B] x 1000)
(In the formula, "T" represents temperature / ° C., "F tot. " Represents total fluoride content / (mol / l), and "[B]" represents elemental boron concentration / (mol / l)). However, it has been found that it can be reduced particularly efficiently when it is in the range of 0.13 to 22.5, preferably 0.2 to 15, and more preferably 0.4 to 10.

好ましい変形形態では、本発明のリン酸亜鉛処理組成物は、元素のジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムに基づいて、総計で20ppm以下、好ましくは15ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、より好ましくは5ppm以下、および最も好ましくは1ppm以下のジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの水溶性化合物を含み、および特にジルコニウム、チタンおよび/またはハフニウムの水溶性化合物を含まない。 In a preferred variant, the zinc phosphate treated composition of the present invention, based on the elements zirconium, titanium and / or hafnium, has a total of 20 ppm or less, preferably 15 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, more preferably 5 ppm or less. , And most preferably no more than 1 ppm water-soluble compounds of zirconium, titanium and / or hafnium, and particularly free of water-soluble compounds of zirconium, titanium and / or hafnium.

本発明のリン酸亜鉛処理組成物のさらに有利な構成は、本発明の方法において上記で既に明確にされている。 Further advantageous configurations of the zinc phosphate treated compositions of the present invention have already been clarified above in the methods of the present invention.

本発明はまた、適した溶媒および/または分散媒で、好ましくは水で希釈し、および任意にpHを調整することによって本発明のリン酸亜鉛処理組成物を得ることができる、濃縮物に関する。 The present invention also relates to concentrates, wherein the zinc phosphate treated composition of the present invention can be obtained by diluting with a suitable solvent and / or dispersion medium, preferably with water, and optionally adjusting the pH.

ここでの希釈倍数は、好ましくは2〜100、好ましくは5〜50である。 The dilution factor here is preferably 2 to 100, preferably 5 to 50.

最後に、本発明は、アルミニウムの少なくとも一部分と、亜鉛の少なくとも一部分と、任意の鉄のさらなる部分とを含み、本発明の方法によって得ることができる、腐食保護された複合金属構造体に関する。 Finally, the present invention relates to a corrosion-protected composite metal structure that comprises at least a portion of aluminum, at least a portion of zinc, and an additional portion of any iron and can be obtained by the methods of the invention.

本発明の方法により腐食から保護された複合金属構造体は、対応して、自動車用の供給者産業に、自動車製造の車体構造に、農業用機械構造に、造船に、建設部門または白物製品の製造に、使用方法を見出す。 The composite metal structures protected from corrosion by the methods of the present invention correspond to the supplier industry for automobiles, the body structure of automobile manufacturing, the mechanical structure for agriculture, the shipbuilding, the construction sector or white goods. Find a way to use it in the manufacture of.

本発明を、以下の非限定的な実施例および比較例によって説明する。 The present invention will be described with reference to the following non-limiting examples and comparative examples.

水性リン酸亜鉛処理溶液を作成した。そのそれぞれは、1.1ポイントのKClを添加した遊離酸のポイント数、19.5ポイントのフィッシャー総酸、0.056のA値、および2.5〜3.5の範囲のpHを有していた。前記リン酸塩処理溶液はニッケルを含まず、それぞれがPとして計算して15g/lのリン酸イオン、0.8g/lの亜鉛イオン、1.0g/lのマンガンイオン、様々な量の遊離フッ化物(表1参照)、BFの形態のBFとして計算した1.0g/lのホウ素、および34mg/lの過酸化水素促進剤を含んでいた。リン酸塩処理溶液を45℃の温度にした。 An aqueous zinc phosphate treatment solution was prepared. Each has a point number of free acids with 1.1 points of KCl added, 19.5 points of Fisher total acid, an A value of 0.056, and a pH in the range 2.5-3.5. Was there. The phosphate-treated solutions do not contain nickel, and each is calculated as P 2 O 5 , 15 g / l phosphate ion, 0.8 g / l zinc ion, 1.0 g / l manganese ion, and so on. It contained an amount of free fluoride (see Table 1), 1.0 g / l boron calculated as BF 4 in the form of BF 4 , and 34 mg / l hydrogen peroxide accelerator. The phosphate treatment solution was brought to a temperature of 45 ° C.

洗浄したアルミニウムの試験シート(AA6016)それぞれに、1種のリン酸塩処理溶液を均一に噴霧し、すすいで、Zrとして計算した150mg/lのHZrFを含む酸性の水性不動態化組成物に室温で30秒間浸漬した。シートは予めオーブン乾燥させずに電着コーティングを施し、最後にウェットコート(標準の自動車塗装構造)を施した。 Each washed aluminum test sheet (AA6016) was uniformly sprayed with one phosphate treatment solution, rinsed and acidic aqueous passivation composition containing 150 mg / l H 2 ZrF 6 calculated as Zr. The object was immersed in the object at room temperature for 30 seconds. The seats were previously electrodeposited without being oven dried and finally wet coated (standard automotive coating structure).

試験シートを、DIN EN ISO9227、2017−07による144時間のCASS試験、およびDIN EN3665、1997−08による1008時間の糸状試験に供した。腐食結果を下の表にまとめる(Ffree=遊離フッ化物含有量)。 The test sheets were subjected to a 144 hour CASS test with DIN EN ISO 9227, 2017-07 and a 1008 hour filamentous test with DIN EN 3665, 1997-08. The corrosion results are summarized in the table below (F free = free fluoride content).

Figure 2021515108
Figure 2021515108

表1に示されるように、リン酸塩処理溶液中の遊離フッ化物含有量を低下させると、CASS試験および糸状試験の両方において、アルミニウムに対する腐食が明確に低減される。 As shown in Table 1, reducing the free fluoride content in the phosphating solution clearly reduces corrosion on aluminum in both the CASS and filamentous tests.

出願者は、顧客の操作中のリン酸亜鉛処理浴から2.2年の期間にわたり、多様な遊離フッ化物含有量で試料を採取し、遊離フッ化物(Ffree)およびジルコニウム(Zr)の含有量を決定した。この目的のため、フッ化物選択電位差測定組み合わせ電極を使用し、またはICP(誘導結合プラズマ)分析を行った。 Applicants sampled with varying free fluoride contents from a zinc phosphate treatment bath in customer operation for a period of 2.2 years and contained free fluoride (F free ) and zirconium (Zr). The amount was determined. For this purpose, fluoride selective potentiometric titration measurement combination electrodes were used or ICP (inductively coupled plasma) analysis was performed.

表2から明らかなように、遊離フッ化物含有量の減少(いくつかの場合に時間遅延があるが(10〜26か月を参照))は、浴中のジルコニウム含有量の減少を伴った。逆に、遊離フッ化物含有量の増加(いくつかの場合に時間遅延があるが(4.5〜14.5か月を参照))は、浴中のジルコニウム含有量の増加を伴った。よって遊離フッ化物含有量が低いと、ジルコニウムによる浴被毒が減少した。 As is clear from Table 2, the decrease in free fluoride content (with some time delays (see 10-26 months)) was accompanied by a decrease in zirconium content in the bath. Conversely, an increase in free fluoride content (with some time delays (see 4.5-14.5 months)) was accompanied by an increase in zirconium content in the bath. Therefore, low free fluoride content reduced bath poisoning with zirconium.

Figure 2021515108
Figure 2021515108

水性リン酸亜鉛処理溶液(ZPSNo.1〜8)を作成した。そのそれぞれは、1.5ポイントのKClを添加した遊離酸のポイント数を有していた。前記リン酸塩処理溶液はニッケルを含まず、それぞれPとして計算した15g/lのリン酸イオン、0.8g/lの亜鉛イオン、1.0g/lのマンガンイオン、100mg/lの遊離フッ化物、および様々な量のナトリウムおよびカリウムイオン、およびテトラフルオロボレートまたはヘキサフルオロシリケートのどちらかを含んでいた。リン酸塩処理溶液を45℃の温度にし、ビーカー内で攪拌棒を用いて中程度の速度で攪拌した。ICP分析により、アルミニウム、ケイ素およびホウ素の溶解濃度を、開始時(0時間)および24時間後に決定した。溶解したアルミニウムの濃度が低下したとき、これはクリオライトの形態での析出に起因していた。対照的に、溶解したケイ素の濃度が低下した場合、これはKSiFの形態での析出に基づいていた。 An aqueous zinc phosphate treatment solution (ZPS No. 1 to 8) was prepared. Each had a point number of free acids supplemented with 1.5 points of KCl. The phosphating solution is free of nickel, phosphate ions 15 g / l, calculated as P 2 O 5, respectively, zinc ions 0.8 g / l, manganese ions 1.0 g / l, of 100 mg / l It contained free fluoride and various amounts of sodium and potassium ions, and either tetrafluoroborate or hexafluorosilicate. The phosphate treatment solution was brought to a temperature of 45 ° C. and stirred in a beaker at medium speed using a stir bar. The dissolution concentrations of aluminum, silicon and boron were determined by ICP analysis at the start (0 hours) and after 24 hours. When the concentration of molten aluminum decreased, this was due to precipitation in the form of cryolite. In contrast, when the concentration of dissolved silicon is lowered, which it was based on the precipitation in the form of K 2 SiF 6.

表3から明らかであるように、5.0g/lのナトリウムイオンの含有量により、溶解したアルミニウムの濃度の減少、すなわち、クリオライト(ZPS2および6)の析出が生じた。テトラフルオロボレート(ZPS2)の存在下におけるクリオライト析出は、ヘキサフルオロシリケート(ZPS6)の場合よりもやや顕著ではなかった。同じことが、2.5g/lのナトリウムイオン、および2.5g/lのカリウムイオンの含有量にも当てはまる(ZPS4とZPS8との比較)。対照的に、2.5g/lのナトリウムイオン(ZPS1および5)または5.0g/lのカリウムイオン(ZPS3および7)の含有量の場合、クリオライト析出はなかった。 As is clear from Table 3, the content of 5.0 g / l sodium ion resulted in a decrease in the concentration of dissolved aluminum, i.e. precipitation of cryolites (ZPS2 and 6). Cliolite precipitation in the presence of tetrafluoroborate (ZPS2) was slightly less pronounced than in the case of hexafluorosilicate (ZPS6). The same applies to the content of 2.5 g / l sodium ion and 2.5 g / l potassium ion (comparison between ZPS4 and ZPS8). In contrast, with a content of 2.5 g / l sodium ions (ZPS 1 and 5) or 5.0 g / l potassium ions (ZPS 3 and 7), there was no cryolite precipitation.

ヘキサフルオロシリケートの場合、カリウムイオンの存在下において、溶解したケイ素の濃度の減少、すなわちKSiF(ZPS7および8)の析出があった。テトラフルオロボレートの対応する析出の形成を検出することはできなかった。これに対応して、ここでは溶解したホウ素の濃度の減少はなかった(ZPS3および4)。 For hexafluorosilicate, in the presence of potassium ions, decrease in the concentration of dissolved silicon, i.e. there is K 2 SiF of 6 (ZPS7 and 8) precipitation. The formation of the corresponding precipitate of tetrafluoroborate could not be detected. Correspondingly, there was no reduction in the concentration of dissolved boron here (ZPS 3 and 4).

Figure 2021515108
Figure 2021515108

Claims (15)

アルミニウムで作られた少なくとも一部分と、亜鉛で作られた少なくとも一部分と、任意の、鉄で作られたさらなる部分とを含む複合金属構造体の化学的前処理および選択的リン酸塩処理の方法であって、
(I) 第1の工程で、前記鉄で作られた部分および前記亜鉛で作られた部分上に0.5〜5g/mの範囲のコーティング質量を有する、表面を覆う結晶性リン酸亜鉛層の形成をもたらすが、前記アルミニウム部分上に少なくとも0.5g/mのコーティング質量を有するリン酸亜鉛層を生成しない、水性リン酸亜鉛処理組成物を用いた前記複合金属構造体の処理、および次いで中間水すすぎ操作を行って、
(II) 第2の工程で、2.0〜5.5の範囲のpHを有する水性酸性不動態化組成物の前記複合金属構造体への施与
を含み、前記酸性不動態化組成物が、前記亜鉛で作られた部分および前記鉄で作られた部分上で前記結晶性リン酸亜鉛の50%以下を除去するが、表面を覆う結晶性リン酸塩層を構成していない前記アルミニウム部分上に不動態層を形成し、
工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオンの、およびアルミニウムイオンの含有量を含み、
工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、20〜65℃の範囲の温度を有し、少なくとも5mg/lであるが200mg/lを超えない遊離フッ化物含有量を含み、
少なくとも0.04g/lであるが3.2g/l以下の、BFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素が前記リン酸亜鉛処理組成物中に存在し、および
前記リン酸亜鉛処理組成物中の、KClが添加された遊離酸のポイント数が少なくとも0.6ポイントである、方法。
By a method of chemical pretreatment and selective phosphate treatment of composite metal structures containing at least a portion made of aluminum, at least a portion made of zinc, and any additional portion made of iron. There,
(I) In the first step, a surface-covering crystalline zinc phosphate having a coating mass in the range of 0.5 to 5 g / m 2 on the iron-made portion and the zinc-made portion. Treatment of the composite metal structure with an aqueous zinc phosphate treatment composition, which results in layer formation but does not form a zinc phosphate layer having a coating mass of at least 0.5 g / m 2 on the aluminum moiety. And then perform an intermediate water rinse operation,
(II) In the second step, the acidic passivation composition comprises the application of an aqueous acidic passivation composition having a pH in the range of 2.0 to 5.5 to the composite metal structure. , The aluminum portion that removes 50% or less of the crystalline zinc phosphate on the zinc-made portion and the iron-made portion, but does not constitute a crystalline phosphate layer covering the surface. Form a passivation layer on top,
The zinc phosphate treatment composition in step (I) comprises a content of sodium and / or potassium ions, and aluminum ions.
The zinc phosphate treated composition in step (I) had a temperature in the range of 20-65 ° C. and contained a free fluoride content of at least 5 mg / l but not more than 200 mg / l.
Boron in the form of a water-soluble inorganic compound, calculated as BF 4 , which is at least 0.04 g / l but not more than 3.2 g / l, is present in the zinc phosphate treatment composition and said zinc phosphate treatment. A method in which the number of points of the free acid to which KCl is added in the composition is at least 0.6 points.
工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、10〜200mg/l、好ましくは20〜150mg/l、さらに好ましくは20〜120mg/l、特に好ましくは50〜120mg/l、および非常に特に好ましくは70〜120mg/lの範囲の遊離フッ化物含有量を有する、請求項1に記載の方法。 The zinc phosphate treatment composition in step (I) is 10 to 200 mg / l, preferably 20 to 150 mg / l, more preferably 20 to 120 mg / l, particularly preferably 50 to 120 mg / l, and very particularly preferably. The method of claim 1, wherein has a free fluoride content in the range of 70-120 mg / l. 工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、BFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素を、0.08〜2.5g/l、さらに好ましくは0.08〜2g/l、さらに好ましくは0.25〜2g/l、特に好ましくは0.5〜1.5g/l、および非常に特に好ましくは0.8〜1.2g/lの範囲の濃度で有する、請求項1または2に記載の方法。 The zinc phosphate treatment composition in step (I) contains 0.08 to 2.5 g / l, more preferably 0.08 to 2 g / l, of boron in the form of a water-soluble inorganic compound calculated as BF 4. Claim 1 or claim 1 or which has a concentration in the range of 0.25 to 2 g / l, particularly preferably 0.5 to 1.5 g / l, and very particularly preferably 0.8 to 1.2 g / l. The method according to 2. 工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物中のナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオン(ナトリウムとして計算する)の含有量が、1〜4g/l、特に2〜3g/lの範囲にあり、前記遊離フッ化物含有量が50〜150mg/l、特に70〜120mg/lの範囲にある、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 The content of sodium ions and / or potassium ions (calculated as sodium) in the zinc phosphate treatment composition in step (I) is in the range of 1 to 4 g / l, particularly 2 to 3 g / l, and is free. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluoride content is in the range of 50 to 150 mg / l, particularly 70 to 120 mg / l. 工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物中のケイ素(SiFとして計算される)を含む無機化合物の含有量が、25mg/l未満、好ましくは15mg/l未満、より好ましくは5mg/l未満、および最も好ましくは1mg/l未満である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。 The content of the inorganic compound containing silicon (calculated as SiF 6 ) in the zinc phosphate treatment composition in step (I) is less than 25 mg / l, preferably less than 15 mg / l, more preferably less than 5 mg / l. , And most preferably less than 1 mg / l, according to any one of claims 1 to 4. 工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、0.6〜3.0ポイント、好ましくは0.8〜3.0ポイント、より好ましくは1.0〜3.0ポイント、および最も好ましくは1.0〜2.5ポイントの範囲のKClが添加された遊離酸のポイント数を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 The zinc phosphate treatment composition in step (I) was 0.6 to 3.0 points, preferably 0.8 to 3.0 points, more preferably 1.0 to 3.0 points, and most preferably 1. The method according to any one of claims 1 to 5, which has a number of points of free acid added with KCl in the range of 0 to 2.5 points. 工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物について、無次元商
(A値×T)/(Ftot.×[B]×1000)
が、0.13〜22.5、好ましくは0.2〜15の範囲にある、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
Regarding the zinc phosphate-treated composition in the step (I), the dimensionless quotient (A value × T) / (F tot. × [B] × 1000)
However, the method according to any one of claims 1 to 6, wherein the method is in the range of 0.13 to 22.5, preferably 0.2 to 15.
工程(I)におけるリン酸亜鉛処理組成物が、以下のカチオンのうちの1種以上
− 0.3〜2g/l、好ましくは0.5〜1.5g/lのマンガン(II)、
− 0.3〜2g/l、好ましくは0.8〜1.2g/lのニッケル(II)、
− 0.001〜0.2g/l、好ましくは0.005〜0.1g/lの鉄(III)
をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
The zinc phosphate treatment composition in step (I) is one or more of the following cations −0.3 to 2 g / l, preferably 0.5 to 1.5 g / l of manganese (II),
− 0.3 to 2 g / l, preferably 0.8 to 1.2 g / l of nickel (II),
− 0.001 to 0.2 g / l, preferably 0.005 to 0.1 g / l of iron (III)
The method according to any one of claims 1 to 7, further comprising.
工程(II)における不動態化組成物のpHが、2.5〜5.5、より好ましくは3.0〜5.5、および最も好ましくは3.5〜5.5の範囲にある、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 Claimed that the pH of the passivation composition in step (II) is in the range of 2.5 to 5.5, more preferably 3.0 to 5.5, and most preferably 3.5 to 5.5. Item 8. The method according to any one of Items 1 to 8. 工程(II)における不動態化組成物が、Ti、Zrおよび/またはHfを錯化した形態で、好ましくは、20〜500mg/l、さらに好ましくは50〜300mg/l、およびより好ましくは50〜150mg/l(Ti、Zrおよび/またはHfとして計算される)の範囲の濃度で、および任意のさらなる金属イオンを、水溶性化合物の形態で含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 The passivation composition in step (II) is in the form of a complex of Ti, Zr and / or Hf, preferably 20 to 500 mg / l, more preferably 50 to 300 mg / l, and more preferably 50 to. 6. One of claims 1-9, comprising a concentration in the range of 150 mg / l (calculated as Ti, Zr and / or Hf) and any additional metal ion in the form of a water soluble compound. the method of. 工程(II)における不動態化組成物が、少なくとも1種のオルガノシランおよび/または少なくとも1種のその加水分解生成物、および/または少なくとも1種のその縮合生成物を、好ましくは、5〜200mg/l、さらに好ましくは10〜100mg/l、および特に好ましくは20〜80mg/l(Siとして計算される)の範囲の濃度でさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。 The passivation composition in step (II) comprises at least one organosilane and / or at least one hydrolysis product thereof, and / or at least one condensation product thereof, preferably 5 to 200 mg. The method according to any one of claims 1 to 10, further comprising a concentration in the range of / l, more preferably 10 to 100 mg / l, and particularly preferably 20 to 80 mg / l (calculated as Si). .. アルミニウムで作られた部分を含む複合金属構造体における鋼、亜鉛めっき鋼および/または合金亜鉛めっき鋼表面の選択的リン酸塩処理のための、請求項1から8のいずれか一項に記載のリン酸亜鉛処理組成物であって、
KClが添加された遊離酸の少なくとも0.6ポイントのポイント数、および好ましくは2.5〜3.5の範囲のpH、および
(a) Pとして計算して5〜50g/lのリン酸イオン、
(b) 0.3〜3g/lの亜鉛イオン、
(c) 少なくとも5mg/lであるが200mg/l以下の遊離フッ化物、および
(d) 少なくとも0.04g/lであるが3.2g/l以下のBFとして計算される水溶性無機化合物の形態のホウ素
を有し、
前記リン酸亜鉛処理組成物が、ナトリウムイオンおよび/またはカリウムイオンおよびアルミニウムイオンの含有量をさらに含む、リン酸亜鉛処理組成物。
The invention according to any one of claims 1 to 8, for selective phosphating of steel, zinc-plated steel and / or alloy zinc-plated steel surfaces in composite metal structures comprising a portion made of aluminum. Zinc phosphate treated composition
The number of points of at least 0.6 points of the free acid to which KCl was added, and preferably a pH in the range of 2.5 to 3.5, and (a) 5 to 50 g / l calculated as P 2 O 5. Phosphate ion,
(B) 0.3 to 3 g / l of zinc ion,
(C) Free fluoride of at least 5 mg / l but less than 200 mg / l, and (d) Water-soluble inorganic compounds calculated as BF 4 of at least 0.04 g / l but less than 3.2 g / l. Has a form of boron,
A zinc phosphate-treated composition, wherein the zinc phosphate-treated composition further comprises a content of sodium ion and / or potassium ion and aluminum ion.
適した溶媒および/または分散媒で、好ましくは水で希釈し、および任意にpHを調整することによって請求項12に記載のリン酸亜鉛処理組成物を得ることができる、濃縮物。 The zinc phosphate-treated composition according to claim 12, which can be obtained by diluting with a suitable solvent and / or dispersion medium, preferably with water, and optionally adjusting the pH. アルミニウムで作られた少なくとも一部分と、亜鉛で作られた少なくとも一部分と、任意の、鉄で作られたさらなる部分とを含み、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法によって得ることができる、複合金属構造体。 The method according to any one of claims 1 to 11, comprising at least a portion made of aluminum, at least a portion made of zinc, and any additional portion made of iron. Can be a composite metal structure. 請求項14に記載の複合金属構造体の、自動車用の供給者産業に、自動車製造の車体構造に、農業用機械構造に、造船に、建設部門または白物製品の製造における使用方法。 The method of use of the composite metal structure according to claim 14 in the automobile supplier industry, in the body structure of automobile manufacturing, in the agricultural mechanical structure, in shipbuilding, in the construction sector or in the manufacture of white goods.
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