JP2604387B2 - 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 - Google Patents
金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法Info
- Publication number
- JP2604387B2 JP2604387B2 JP62229917A JP22991787A JP2604387B2 JP 2604387 B2 JP2604387 B2 JP 2604387B2 JP 62229917 A JP62229917 A JP 62229917A JP 22991787 A JP22991787 A JP 22991787A JP 2604387 B2 JP2604387 B2 JP 2604387B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphate film
- phosphate
- phosphating
- phosphating solution
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims description 29
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title claims description 27
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 34
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 11
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 3
- -1 fluoride ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Inorganic materials [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N bromic acid Chemical compound OBr(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000010210 aluminium Nutrition 0.000 description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- JCYPECIVGRXBMO-FOCLMDBBSA-N methyl yellow Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 JCYPECIVGRXBMO-FOCLMDBBSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B titanium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
- C23C22/36—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
- C23C22/362—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also zinc cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/73—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
- C23C22/77—Controlling or regulating of the coating process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、亜鉛イオン、リン酸イオン、フッ化物イオ
ンおよび促進剤を含有するリン酸塩処理溶液を用いて、
スプレー法あるいはスプレー/浸漬法で処理することに
より、アルミニウムまたはその合金と、鋼および亜鉛め
っき鋼の少なくとも一方とからなる表面にリン酸塩皮膜
を形成する方法および電着塗装の前処理としての利用法
に関するものである。
ンおよび促進剤を含有するリン酸塩処理溶液を用いて、
スプレー法あるいはスプレー/浸漬法で処理することに
より、アルミニウムまたはその合金と、鋼および亜鉛め
っき鋼の少なくとも一方とからなる表面にリン酸塩皮膜
を形成する方法および電着塗装の前処理としての利用法
に関するものである。
アルミニウムまたはその合金と、鋼および亜鉛めっき
鋼の少なくとも一方とからなる表面にフッ化物を含有す
るリン酸亜鉛溶液をスプレーすることによりリン酸塩皮
膜を形成することは知られている。この処理方法は、亜
鉛含有量が例えば2ないし6g/であるリン酸塩処理溶
液を用いるいわゆる通常亜鉛プロセスにおいては満足す
べきものであることが分かっている。
鋼の少なくとも一方とからなる表面にフッ化物を含有す
るリン酸亜鉛溶液をスプレーすることによりリン酸塩皮
膜を形成することは知られている。この処理方法は、亜
鉛含有量が例えば2ないし6g/であるリン酸塩処理溶
液を用いるいわゆる通常亜鉛プロセスにおいては満足す
べきものであることが分かっている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この技術を亜鉛含有量を例えば1g/
未満であるリン酸塩処理溶液を用いるいわゆる低亜鉛の
スプレー処理法に使用すると、著しい難点が生じる。ア
ルミニウム上に形成されたリン酸塩皮膜の均一性および
被覆性が相当にばらつくので、この技術を実際に使用し
ても満足する結果は得られない。
未満であるリン酸塩処理溶液を用いるいわゆる低亜鉛の
スプレー処理法に使用すると、著しい難点が生じる。ア
ルミニウム上に形成されたリン酸塩皮膜の均一性および
被覆性が相当にばらつくので、この技術を実際に使用し
ても満足する結果は得られない。
本発明の目的は、アルミニウムまたはその合金と鋼お
よび亜鉛めっき鋼の少なくとも一方とからなる表面を処
理して該表面にリン酸塩皮膜を形成する際に、前記欠点
を解消し、特に、均一なリン酸塩皮膜形成を可能にし、
かつ処理液成分および処理を行なうに当たって特に高い
経費をかけないで実施できる方法を提供することであ
る。
よび亜鉛めっき鋼の少なくとも一方とからなる表面を処
理して該表面にリン酸塩皮膜を形成する際に、前記欠点
を解消し、特に、均一なリン酸塩皮膜形成を可能にし、
かつ処理液成分および処理を行なうに当たって特に高い
経費をかけないで実施できる方法を提供することであ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記した産業上の利用分野で述べた方法に
おいて、 前記表面を、 0.4から0.8g/のZn、 10から20g/のP2O5、 少なくとも1種の促進剤、 80から220mg/のフッ化物(“F(el)”) を含有するリン酸塩処理水溶液と接触させることにより
達成することができる。但し“F(el)”は、フッ素イ
オン感応電極を浴溶液に浸漬して測定する濃度(mg/
)である。処理液の遊離酸度(FA、ポイント)は FA=(0.5から1.0)+K ただし K=(0.002から0.012)×F(el)に相当する範囲内に
調整維持することを特徴とする。
おいて、 前記表面を、 0.4から0.8g/のZn、 10から20g/のP2O5、 少なくとも1種の促進剤、 80から220mg/のフッ化物(“F(el)”) を含有するリン酸塩処理水溶液と接触させることにより
達成することができる。但し“F(el)”は、フッ素イ
オン感応電極を浴溶液に浸漬して測定する濃度(mg/
)である。処理液の遊離酸度(FA、ポイント)は FA=(0.5から1.0)+K ただし K=(0.002から0.012)×F(el)に相当する範囲内に
調整維持することを特徴とする。
本発明の方法により処理できるアルミニウム材料は純
金属およびその合金を含む。このような材料の例は純ア
ルミニウム、AlMg,およびAlMgSiなどからなる加工材料
である。アルミニウム材料は、例えばAluminium Tasche
nbuch,14版,Alum inium Verlag,Duesseldorf,1983、に
詳しく述べられている。
金属およびその合金を含む。このような材料の例は純ア
ルミニウム、AlMg,およびAlMgSiなどからなる加工材料
である。アルミニウム材料は、例えばAluminium Tasche
nbuch,14版,Alum inium Verlag,Duesseldorf,1983、に
詳しく述べられている。
鋼とは、自動車車体製作に使用されるような炭素鋼板
から低合金鋼板を意味する。亜鉛めっき鋼とは、電気亜
鉛めっき鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板で、亜鉛あるい
は、ZnNi,ZnFe,ZnAlなどの亜鉛合金めっき鋼を含む。
から低合金鋼板を意味する。亜鉛めっき鋼とは、電気亜
鉛めっき鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板で、亜鉛あるい
は、ZnNi,ZnFe,ZnAlなどの亜鉛合金めっき鋼を含む。
本発明による処理はスプレー法あるいはスプレー/浸
漬法で行われる。スプレー/浸漬法の実施態様の場合の
スプレー時間は、アルミニウム上に少なくとも実質的に
完成したリン酸塩皮膜を形成するに充分な時間としなけ
ればならない。このためには通常少なくとも60秒かか
る。
漬法で行われる。スプレー/浸漬法の実施態様の場合の
スプレー時間は、アルミニウム上に少なくとも実質的に
完成したリン酸塩皮膜を形成するに充分な時間としなけ
ればならない。このためには通常少なくとも60秒かか
る。
被処理金属表面には、皮膜形成に悪影響を与えること
がある油類、潤滑剤、酸化物などの妨害物質が存在して
はならない。このために表面の清浄化を適切な方法で行
う。例えばリン酸チタン含有水性懸濁液などのそれ自身
公知の活性化剤で表面を活性化して、リン酸塩皮膜の形
成を促進してもよい。この活性化はリン酸塩皮膜化成前
に行うことが好ましい。活性化剤はクリーナー浴中に入
れて使用するか、あるいは別工程で使用する。
がある油類、潤滑剤、酸化物などの妨害物質が存在して
はならない。このために表面の清浄化を適切な方法で行
う。例えばリン酸チタン含有水性懸濁液などのそれ自身
公知の活性化剤で表面を活性化して、リン酸塩皮膜の形
成を促進してもよい。この活性化はリン酸塩皮膜化成前
に行うことが好ましい。活性化剤はクリーナー浴中に入
れて使用するか、あるいは別工程で使用する。
亜鉛およびP2O5の濃度制御は高品質のリン酸塩皮膜形
成に必須である。濃度が特定の値より低いと均一な皮膜
は形成されず、特に塗装の前処理用としては適切でな
い。濃度が上限を越えると、皮膜外観は良好であって
も、塗装品質に悪影響を与える。フッ化物の濃度はフッ
素イオン感応電極を用いて測定するが、その必要濃度は
リン酸塩処理溶液中の解離(遊離)フッ素(F-)の含有
量とほぼ同等である。F(el)含有量を、低亜鉛リン酸
塩処理浴で通常採用されているpHの浴中で80ないし2200
mg/に調整するためには、約0.4ないし0.9g/のNH4HF
2あるいは同等量の他のフッ素含有単塩を添加すること
が必要である。処理液には、所望のF(el)濃度が得ら
れるようにフッ素含有単塩を添加することが好ましい。
フッ化物の少なくとも一部は単純フッ化物塩として添加
する。
成に必須である。濃度が特定の値より低いと均一な皮膜
は形成されず、特に塗装の前処理用としては適切でな
い。濃度が上限を越えると、皮膜外観は良好であって
も、塗装品質に悪影響を与える。フッ化物の濃度はフッ
素イオン感応電極を用いて測定するが、その必要濃度は
リン酸塩処理溶液中の解離(遊離)フッ素(F-)の含有
量とほぼ同等である。F(el)含有量を、低亜鉛リン酸
塩処理浴で通常採用されているpHの浴中で80ないし2200
mg/に調整するためには、約0.4ないし0.9g/のNH4HF
2あるいは同等量の他のフッ素含有単塩を添加すること
が必要である。処理液には、所望のF(el)濃度が得ら
れるようにフッ素含有単塩を添加することが好ましい。
フッ化物の少なくとも一部は単純フッ化物塩として添加
する。
単純フッ化物塩に加えて、リン酸塩処理溶液にはリン
酸塩処理に通常用いられる量のホウフッ化物またはケイ
フッ化物などの錯フッ化物塩を含有させてもよい。解離
により遊離したフッ素は、フッ素イオン感応電極で検出
されるので、これらも調整されるべき所望値に包含され
る。
酸塩処理に通常用いられる量のホウフッ化物またはケイ
フッ化物などの錯フッ化物塩を含有させてもよい。解離
により遊離したフッ素は、フッ素イオン感応電極で検出
されるので、これらも調整されるべき所望値に包含され
る。
フッ素イオン感応電極で検出されるフッ化物含有量の
限界値は本質的意味である。F(el)含有量が80mg/
未満であると、リン酸塩処理溶液のエッチング作用が不
充分となり、均一なリン酸塩皮膜が形成されない。F
(el)が上限の220mg/を超えると、並行して起こるエ
ッチング作用が過剰になって適正なリン酸塩皮膜の形成
が妨げられる。
限界値は本質的意味である。F(el)含有量が80mg/
未満であると、リン酸塩処理溶液のエッチング作用が不
充分となり、均一なリン酸塩皮膜が形成されない。F
(el)が上限の220mg/を超えると、並行して起こるエ
ッチング作用が過剰になって適正なリン酸塩皮膜の形成
が妨げられる。
リン酸塩処理溶液中の遊離酸度(FA)を適切に調整す
ることは、形成されるリン酸塩皮膜の性質に本質的な意
味を持つ。本発明の方法において使用されるリン酸塩処
理溶液の遊離酸の濃度は、原則として、フッ化物を含有
しないリン酸塩処理溶液中の遊離酸の濃度より明らかに
高い。フッ化物を添加し、かつ遊離酸の濃度をフッ化物
添加前の通常の値に保とうとした場合は、亜鉛含有量は
急速に減少しそして得られた皮膜の品質は低下する。
ることは、形成されるリン酸塩皮膜の性質に本質的な意
味を持つ。本発明の方法において使用されるリン酸塩処
理溶液の遊離酸の濃度は、原則として、フッ化物を含有
しないリン酸塩処理溶液中の遊離酸の濃度より明らかに
高い。フッ化物を添加し、かつ遊離酸の濃度をフッ化物
添加前の通常の値に保とうとした場合は、亜鉛含有量は
急速に減少しそして得られた皮膜の品質は低下する。
FAの調整値を決定する式において、かっこ内の低い値
(0.5)は、リン酸塩処理溶液中のP2O5が低濃度、すな
わち10g/の場合に該当し、また高い値(1.0)はP2O5
が高濃度、すなわち20g/の場合に該当する。Kは、測
定されたフッ化物の活量F(el)が最適遊離酸度に及ぼ
す影響を考慮した補正項である。補正項を求めるために
F(el)はmg/で表わす。
(0.5)は、リン酸塩処理溶液中のP2O5が低濃度、すな
わち10g/の場合に該当し、また高い値(1.0)はP2O5
が高濃度、すなわち20g/の場合に該当する。Kは、測
定されたフッ化物の活量F(el)が最適遊離酸度に及ぼ
す影響を考慮した補正項である。補正項を求めるために
F(el)はmg/で表わす。
遊離酸度(FA)は、処理液10mlを約10mlの脱イオン水
で希釈し、0.1N NaOHを用いてジメチルイエローを指示
薬として淡黄色に変わる約pH4.25に相当する填まで滴定
して求める。FAポイントは水酸化ナトリウム溶液の消費
量(ml)に等しい。
で希釈し、0.1N NaOHを用いてジメチルイエローを指示
薬として淡黄色に変わる約pH4.25に相当する填まで滴定
して求める。FAポイントは水酸化ナトリウム溶液の消費
量(ml)に等しい。
本発明の実施態様は遊離濃度(FA)を による値に調整、維持したリン酸塩処理水溶液に金属表
面に接触させる。これにより得られるリン酸塩皮膜の品
質に関して特に良好な結果が得られる。この場合は遊離
酸の濃度はP2O5含有量 に直接関係することが分かる。
面に接触させる。これにより得られるリン酸塩皮膜の品
質に関して特に良好な結果が得られる。この場合は遊離
酸の濃度はP2O5含有量 に直接関係することが分かる。
本発明の他の望ましい実施態様として遊離酸度(FA)
が K=(0.003ないし0.009)×F(el)で求められるリ
ン酸塩処理溶液と前記表面を接触させることによりさら
に良好な結果が得られる。
が K=(0.003ないし0.009)×F(el)で求められるリ
ン酸塩処理溶液と前記表面を接触させることによりさら
に良好な結果が得られる。
促進剤としてはリン酸塩処理において通常使用可能な
物質が用いられる。即ち、塩素酸塩、臭素酸塩、硝酸
塩、亜硝酸塩、過酸化物および/または有機ニトロ化合
物、例えばメタニトロスルホン酸塩などから選ばれる促
進剤を含有するリン酸塩処理水溶液と前記表面を接触さ
せると特に利点が多い。これらの促進剤は通常の含有量
で使用される。
物質が用いられる。即ち、塩素酸塩、臭素酸塩、硝酸
塩、亜硝酸塩、過酸化物および/または有機ニトロ化合
物、例えばメタニトロスルホン酸塩などから選ばれる促
進剤を含有するリン酸塩処理水溶液と前記表面を接触さ
せると特に利点が多い。これらの促進剤は通常の含有量
で使用される。
本発明の他の好適な実施態様は、Ni,Mn,Mg,Caからな
る群の1種以上の陽イオンを、好ましくは0.1〜1.5g/
、さらに含有するリン酸塩処理水溶液と前記表面を接
触させることにより形成されるリン酸塩皮膜である。こ
のリン酸塩皮膜中には前記の陽イオンの一部が取り込ま
れかつ特別な条件のもとでは皮膜の品質が改良される。
る群の1種以上の陽イオンを、好ましくは0.1〜1.5g/
、さらに含有するリン酸塩処理水溶液と前記表面を接
触させることにより形成されるリン酸塩皮膜である。こ
のリン酸塩皮膜中には前記の陽イオンの一部が取り込ま
れかつ特別な条件のもとでは皮膜の品質が改良される。
処理方法および皮膜特性を改善するために、リン酸塩
処理技術において知らているその他の添加物を本発明の
リン酸塩処理溶液を含有させてもよい。これらの添加物
としては、界面活性剤、ポリヒドロキシカルボン酸、ポ
リリン酸塩、アンモニウムイオン、アルカリイオン、銅
イオン、コバルトイオン、および塩化物、硫酸塩などが
挙げられる。
処理技術において知らているその他の添加物を本発明の
リン酸塩処理溶液を含有させてもよい。これらの添加物
としては、界面活性剤、ポリヒドロキシカルボン酸、ポ
リリン酸塩、アンモニウムイオン、アルカリイオン、銅
イオン、コバルトイオン、および塩化物、硫酸塩などが
挙げられる。
リン酸塩処理溶液の温度は通常40〜60℃であり、また
スプレー時間は1分〜3分である。
スプレー時間は1分〜3分である。
本発明にかかる方法で形成されたリン酸塩皮膜は、重
量が1〜5g/m2であり、またリン酸塩皮膜が採用される
全分野で使用できる。特に望ましい用途は、塗装、特に
電着塗装される金属表面の前処理である。
量が1〜5g/m2であり、またリン酸塩皮膜が採用される
全分野で使用できる。特に望ましい用途は、塗装、特に
電着塗装される金属表面の前処理である。
以下、実施例によりさらに詳しく本発明を説明する。
(実施例) 実施例1 4種類の複合材料として、表面が:AlMg3合金と鋼;AlM
g3合金と亜鉛めっき鋼;AlMg0.4 Si1.2合金と鋼;AlMg0.4
Si1.2合金と亜鉛めっき鋼からなる試料板を、50℃の中
アルカリ性の活性化洗浄液を2分間スプレーして脱脂
し、次に水洗し、続いて下記リン酸塩処理溶液を2分間
スプレーしてリン酸塩皮膜化成処理を行った。
g3合金と亜鉛めっき鋼;AlMg0.4 Si1.2合金と鋼;AlMg0.4
Si1.2合金と亜鉛めっき鋼からなる試料板を、50℃の中
アルカリ性の活性化洗浄液を2分間スプレーして脱脂
し、次に水洗し、続いて下記リン酸塩処理溶液を2分間
スプレーしてリン酸塩皮膜化成処理を行った。
リン酸塩処理した板を水洗し、Cr(VI)を含有する不
動態化溶液で後処理し、脱イオン水洗後乾燥した。
動態化溶液で後処理し、脱イオン水洗後乾燥した。
比較例1 実施例1と同じ4種類の複合材料を溶液D,Eで2分間
処理した。
処理した。
溶液Dではアルミニウム表面のエッチング作用過剰で
あったため被覆が形成されない部分があった。溶液Eで
処理した後はアルミニウム表面には被膜が形成部分と非
形成部分があった。
あったため被覆が形成されない部分があった。溶液Eで
処理した後はアルミニウム表面には被膜が形成部分と非
形成部分があった。
(発明の効果) リン酸塩処理溶液A,B,およびCの何れを適用した場合
も、前記4種類の試料板上に、均一に被覆されたリン酸
塩皮膜が形成され、その皮膜は次いで行なわれる電着塗
装に好適であった。
も、前記4種類の試料板上に、均一に被覆されたリン酸
塩皮膜が形成され、その皮膜は次いで行なわれる電着塗
装に好適であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター ミシュケ ドイツ連邦共和国,デー‐6000 フラン クフルト アム マイン,ハーマンシュ トラーセ 42アー (72)発明者 ベルナール ラウシュ ドイツ連邦共和国,デー‐6370 オベル ルゼル,ウルゼメルシュトラーセ 43 (56)参考文献 特開 昭55−145180(JP,A) 特開 昭55−152183(JP,A) 特開 昭58−224172(JP,A) 特開 昭58−61279(JP,A) 特開 昭58−144477(JP,A) 特開 昭60−96772(JP,A) 特開 昭59−133375(JP,A)
Claims (8)
- 【請求項1】亜鉛イオン、リン酸イオン、フッ化物イオ
ンおよび促進剤を含有するリン酸塩処理液を用いて、ス
プレー法あるいはスプレー/浸漬法で処理することによ
り、アルミニウムまたはその合金と、鋼および亜鉛めっ
き鋼の少なくとも一種とからなる表面にリン酸塩皮膜を
形成する方法において、 前記表面を、 0.4から0.8g/のZn, 10から20g/のP2O5, 少なくとも1種の促進剤、 80から220mg/のフッ化物(“F(el)”) −但し、“F(el)”は、フッ素イオン感応電極を処理
液に浸漬して測定する濃度(mg/)である− を含有するリン酸塩処理水溶液であって、その遊離酸度
(FA、ポイント)がFA=(0.5から1.0)+K 但し、K=(0.002から0.012)×F(el) に相当する範囲内に調整維持されている処理液と接触さ
せることを特徴とする金属表面にリン酸塩皮膜を形成す
る方法。 - 【請求項2】遊離酸度(FA)を −但し、 はP2O5濃度(g/)である− に相当する範囲内に調整維持したリン酸塩処理水溶液に
前記表面に接触させてリン酸塩皮膜を形成する特許請求
の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】遊離酸度(FA)を調整維持する前記式中の
Kが K=(0.003から0.009)×F(el) であるリン酸塩処理水溶液と前記表面を接触させてリン
酸塩皮膜を形成する特許請求の範囲第1項または第2項
記載の方法。 - 【請求項4】塩素酸塩、臭素酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、
過酸化物および/または有機ニトロ化合物、例えばメタ
ニトロスルホン酸塩、からなる促進剤を含有するリン酸
処理水溶液と前記表面を接触させてリン酸塩皮膜を形成
する特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1
項に記載の方法。 - 【請求項5】Ni,Mn,Mg,Caからなる群の1種以上の陽イ
オンをさらに含有するリン酸塩処理水溶液に前記表面を
接触させてリン酸塩皮膜を形成する特許請求の範囲第1
項から第4項までのいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】前記陽イオンの濃度が0.1から1.5g/であ
る請求項5記載の方法。 - 【請求項7】塗装される表面にリン酸塩皮膜を形成する
特許請求の範囲第1項から第6項までのいずれか1項に
記載の方法。 - 【請求項8】前記塗装が電着塗装である請求項7記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863631759 DE3631759A1 (de) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | Verfahren zum erzeugen von phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen |
DE3631759.4 | 1986-09-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63157879A JPS63157879A (ja) | 1988-06-30 |
JP2604387B2 true JP2604387B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=6309850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62229917A Expired - Lifetime JP2604387B2 (ja) | 1986-09-18 | 1987-09-16 | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4849031A (ja) |
EP (1) | EP0261704B1 (ja) |
JP (1) | JP2604387B2 (ja) |
CA (1) | CA1308338C (ja) |
DE (2) | DE3631759A1 (ja) |
ES (1) | ES2020259B3 (ja) |
GB (1) | GB2195359B (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5238506A (en) * | 1986-09-26 | 1993-08-24 | Chemfil Corporation | Phosphate coating composition and method of applying a zinc-nickel-manganese phosphate coating |
DE3918136A1 (de) * | 1989-06-03 | 1990-12-06 | Henkel Kgaa | Verfahren zur erzeugung von manganhaltigen phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen |
DE3920296A1 (de) * | 1989-06-21 | 1991-01-10 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung von mangan- und magnesiumhaltigen zinkphosphatueberzuegen |
US5372656A (en) * | 1989-08-17 | 1994-12-13 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Process for producing manganese-containing zinc phosphate coatings on galvanized steel |
DE3927131A1 (de) * | 1989-08-17 | 1991-02-21 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung von manganhaltigen zinkphosphatschichten auf verzinktem stahl |
KR100197145B1 (ko) * | 1989-12-19 | 1999-06-15 | 후지이 히로시 | 금속표면의 인산아연 처리방법 |
JPH0525652A (ja) * | 1990-01-26 | 1993-02-02 | Ppg Ind Inc | リン酸塩被膜組成物および亜鉛・ニツケル・マンガンホスフエート塗料の適用方法 |
JP2695963B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1998-01-14 | マツダ株式会社 | 金属表面のリン酸塩処理方法 |
JP2500010B2 (ja) * | 1990-09-21 | 1996-05-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動車パネル用アルミニウム合金表面制御板の製造方法 |
DE4131382A1 (de) * | 1990-09-21 | 1992-03-26 | Kobe Steel Ltd | Oberflaechenbehandeltes aluminiumlegierungsblech fuer den automobilbau und verfahren zu dessen herstellung |
JP2794013B2 (ja) * | 1990-10-24 | 1998-09-03 | 日本パーカライジング株式会社 | 鉄―アルミニウム系金属板金構成体用リン酸塩化成処理液 |
JPH04341574A (ja) * | 1991-05-18 | 1992-11-27 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面のリン酸亜鉛処理方法 |
DE4238242C2 (de) * | 1992-09-17 | 2003-04-24 | Rieger Franz Metallveredelung | Verfahren zur Vorbehandlung von Leichtmetallen nach Patent DE 4231052 C2 |
JPH07173643A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-11 | Mazda Motor Corp | 金属表面の燐酸塩処理方法及び処理液 |
JP3417653B2 (ja) * | 1994-05-11 | 2003-06-16 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム材の塗装前処理方法 |
US5728235A (en) * | 1996-02-14 | 1998-03-17 | Henkel Corporation | Moderate temperature manganese phosphate conversion coating composition and process |
DE10261014B4 (de) * | 2002-12-24 | 2005-09-08 | Chemetall Gmbh | Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen mit einer Alkaliphosphatierungslösung, wässeriges Konzentrat und Verwendung der derart beschichteten Metalloberflächen |
DE102010030697A1 (de) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Verfahren zur selektiven Phosphatierung einer Verbundmetallkonstruktion |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3619300A (en) * | 1968-11-13 | 1971-11-09 | Amchem Prod | Phosphate conversion coating of aluminum, zinc or iron |
US3660172A (en) * | 1970-08-19 | 1972-05-02 | Amchem Prod | Prepaint treatment for zinciferous surfaces |
US3681207A (en) * | 1970-12-28 | 1972-08-01 | Hooker Chemical Corp | Metal coating process |
GB1297715A (ja) * | 1971-02-02 | 1972-11-29 | ||
GB1542222A (en) * | 1977-01-06 | 1979-03-14 | Pyrene Chemical Services Ltd | Phosphate coating compositions |
JPS5811515B2 (ja) * | 1979-05-11 | 1983-03-03 | 日本ペイント株式会社 | 金属表面にリン酸亜鉛皮膜を形成するための組成物 |
US4673444A (en) * | 1981-03-16 | 1987-06-16 | Koichi Saito | Process for phosphating metal surfaces |
DE3118375A1 (de) * | 1981-05-09 | 1982-11-25 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur phosphatierung von metallen sowie dessen anwendung zur vorbehandlung fuer die elektrotauchlackierung |
US4498935A (en) * | 1981-07-13 | 1985-02-12 | Parker Chemical Company | Zinc phosphate conversion coating composition |
DE3413905A1 (de) * | 1984-04-13 | 1985-10-24 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur ueberwachung fluoridhaltiger baeder zur oberflaechenbehandlung von metallen |
US4595424A (en) * | 1985-08-26 | 1986-06-17 | Parker Chemical Company | Method of forming phosphate coating on zinc |
-
1986
- 1986-09-18 DE DE19863631759 patent/DE3631759A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-08-11 DE DE8787201520T patent/DE3767631D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-11 EP EP87201520A patent/EP0261704B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-11 ES ES87201520T patent/ES2020259B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-19 CA CA000544881A patent/CA1308338C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-04 US US07/092,951 patent/US4849031A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-16 JP JP62229917A patent/JP2604387B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-18 GB GB8722064A patent/GB2195359B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63157879A (ja) | 1988-06-30 |
US4849031A (en) | 1989-07-18 |
EP0261704A1 (de) | 1988-03-30 |
GB2195359A (en) | 1988-04-07 |
GB8722064D0 (en) | 1987-10-28 |
GB2195359B (en) | 1990-06-27 |
DE3631759A1 (de) | 1988-03-31 |
CA1308338C (en) | 1992-10-06 |
ES2020259B3 (es) | 1991-08-01 |
EP0261704B1 (de) | 1991-01-23 |
DE3767631D1 (de) | 1991-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2604387B2 (ja) | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 | |
EP1433876B1 (en) | Chemical conversion coating agent and surface-treated metal | |
US4419199A (en) | Process for phosphatizing metals | |
CA1333147C (en) | Process of phosphating steel and/or galvanized steel before painting | |
JP3063920B2 (ja) | リン酸塩で金属表面を処理する方法 | |
JP5462467B2 (ja) | 金属材料用化成処理液および処理方法 | |
KR100197145B1 (ko) | 금속표면의 인산아연 처리방법 | |
JPS6136588B2 (ja) | ||
JP2019510886A (ja) | ニッケルなしで金属表面をリン酸処理するための改良された方法 | |
JPH0137478B2 (ja) | ||
AU700492B2 (en) | Method of applying phosphate coatings to metal surfaces | |
EP1693485B1 (en) | Liquid trivalent chromate for aluminum or aluminum alloy and method for forming corrosion-resistant film over surface of aluminum or aluminum alloy by using same | |
US4637838A (en) | Process for phosphating metals | |
KR20040058038A (ko) | 화성 처리제 및 표면 처리 금속 | |
GB2106146A (en) | Aqueous acidic zinc-phosphate solutions for low temperature coating iron and/or zinc | |
GB2179680A (en) | Method of forming phosphate coatings on zinc | |
JPH11335865A (ja) | 金属の保護皮膜形成用処理剤と形成方法 | |
GB2068418A (en) | Phosphating compositions | |
JPH02190478A (ja) | りん酸塩皮膜の形成方法 | |
JP2992619B2 (ja) | 金属上にリン酸塩被膜をつくる方法及びこの方法の使用用途 | |
JPH02228482A (ja) | 金属表面のリン酸亜鉛処理方法 | |
US5503733A (en) | Process for phosphating galvanized steel surfaces | |
JP5300113B2 (ja) | 金属表面処理剤、金属表面処理剤を用いた金属表面処理方法及び表面処理を行った鉄部品 | |
US2795518A (en) | Process for treating steel, zinc, and aluminum to increase corrosion resistance | |
JPH03240972A (ja) | 金属表面のリン酸亜鉛処理方法 |