JP2794013B2 - 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 - Google Patents
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Info
- Publication number
- JP2794013B2 JP2794013B2 JP2286266A JP28626690A JP2794013B2 JP 2794013 B2 JP2794013 B2 JP 2794013B2 JP 2286266 A JP2286266 A JP 2286266A JP 28626690 A JP28626690 A JP 28626690A JP 2794013 B2 JP2794013 B2 JP 2794013B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- ion
- ions
- iron
- phosphate
- 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
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
- C23C22/364—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 manganese cations
- C23C22/365—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 manganese cations containing also zinc and nickel 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
- C23C22/05—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
- C23C22/07—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 phosphates
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)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
本発明は、鉄−アルミニウム系金属板金構成体、具体
的には自動車車体、家庭電気製品等の表面に塗装後の耐
食性並びに塗膜密着性の優れたリン酸塩被膜を形成させ
るために適用されるリン酸塩化成処理液に関するもので
あって、特にカチオン電着塗装の前処理として優れた性
能を発揮するリン酸塩化成処理液に関する。 前記鉄−アルミニウム系板金構成体とは詳しくは鋼
板、亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、合金化亜鉛
めっき鋼板等の１種または２種以上の鉄系金属材料及び
アルミニウム板、アルミニウム合金板から選ばれるアル
ミニウム系材料とから成る板金構成体を指すものであ
る。
的には自動車車体、家庭電気製品等の表面に塗装後の耐
食性並びに塗膜密着性の優れたリン酸塩被膜を形成させ
るために適用されるリン酸塩化成処理液に関するもので
あって、特にカチオン電着塗装の前処理として優れた性
能を発揮するリン酸塩化成処理液に関する。 前記鉄−アルミニウム系板金構成体とは詳しくは鋼
板、亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、合金化亜鉛
めっき鋼板等の１種または２種以上の鉄系金属材料及び
アルミニウム板、アルミニウム合金板から選ばれるアル
ミニウム系材料とから成る板金構成体を指すものであ
る。
一般にリン酸塩化成処理液中のアルミニウムイオンは
化成反応の妨害イオンとして作用するため、アルミニウ
ムへのリ酸塩化成処理は処理液中のアルミニウムイオン
濃度をある一定濃度以下に押える必要があった。そのた
めにリン酸塩処理液中にある種の添加剤を添加するこ
とによってアルミニウムイオンを沈殿物として沈殿除去
する方法（特開昭57−70287号公報）、及び遊離酸度
と遊離フッ素の割合を規定する方法（特開昭63−157879
号公報）等の発明が従来例として周知である。
化成反応の妨害イオンとして作用するため、アルミニウ
ムへのリ酸塩化成処理は処理液中のアルミニウムイオン
濃度をある一定濃度以下に押える必要があった。そのた
めにリン酸塩処理液中にある種の添加剤を添加するこ
とによってアルミニウムイオンを沈殿物として沈殿除去
する方法（特開昭57−70287号公報）、及び遊離酸度
と遊離フッ素の割合を規定する方法（特開昭63−157879
号公報）等の発明が従来例として周知である。
しかしながら前記従来例において、前記の発明は、
アルミニウムイオンを沈殿除去する方法であるが、フッ
化物として沈殿したスラッジ成分を除去しなければなら
ず、そのスラッジ除去のための大げさな濾過装置を必要
とし、設備の拡充が余儀されなくされること、及び産業
廃棄物として排出されるスラッジの処理問題等、設備的
及び生産技術的な面において課題を有している。又前記
の発明は、遊離酸度と遊離フッ素の割合を規定する方
法であるが、処理工程の中で一定量以上のアルミニウム
イオンが処理液中に混入してきた場合に、アルミニウム
イオンの存在により、リン酸塩化成皮膜の形成を阻害
し、充分な化成性が得られないと言う課題を有してい
る。
アルミニウムイオンを沈殿除去する方法であるが、フッ
化物として沈殿したスラッジ成分を除去しなければなら
ず、そのスラッジ除去のための大げさな濾過装置を必要
とし、設備の拡充が余儀されなくされること、及び産業
廃棄物として排出されるスラッジの処理問題等、設備的
及び生産技術的な面において課題を有している。又前記
の発明は、遊離酸度と遊離フッ素の割合を規定する方
法であるが、処理工程の中で一定量以上のアルミニウム
イオンが処理液中に混入してきた場合に、アルミニウム
イオンの存在により、リン酸塩化成皮膜の形成を阻害
し、充分な化成性が得られないと言う課題を有してい
る。
前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明
は、亜鉛イオン0.4〜2.5g/、ニッケルイオン0.5〜3.5
g/、マンガンイオン0.4〜2.0g/、リン酸イオン８〜
30g/、硝酸インオン2.0〜20g/、亜硝酸イオン10〜2
50ppm、アルミニウムイオン１〜1000ppm及び全フッ素10
〜3500ppmを含有し、且つニッケルイオンのアルミニウ
ムイオンに対するモル比が1.6以上、全フッ素のアルミ
ニウムイオンに対するモル比が5.0以上及びニッケルイ
オンの全フッ素に対するモル比が0.3以上であることを
特徴とする鉄−アルミニウム系金属板金構成体用リ酸塩
化成処理液を提供するものであり、又遊離酸度が0.1〜
1.5ポイントであるように限定し、特に化成処理液中に
混入したアルミニウムイオンとフッ素成分の比率を規定
することにより、従来考えられていたアルミニウムイオ
ンを許容量の大幅な拡大が可能であり、これによってア
ルミニウムイオンを沈殿除去することなく、アルミニウ
ム系材料、冷延鋼板、亜鉛系めっき鋼板いずれの材料に
対しても充分なリン酸塩化成処理が可能となるのであ
る。 更に、ニッケルイオンとアルミニウムイオン、及びフ
ッ素成分とニッケルイオンとの比率を限定することでア
ルミニウム材に対する塗装後の耐食性及び塗膜密着性を
も充分に満足し得るものとなり、特にカチオン電着塗装
の前処理として適用されることで、それらの効果が充分
発揮されるのである。
は、亜鉛イオン0.4〜2.5g/、ニッケルイオン0.5〜3.5
g/、マンガンイオン0.4〜2.0g/、リン酸イオン８〜
30g/、硝酸インオン2.0〜20g/、亜硝酸イオン10〜2
50ppm、アルミニウムイオン１〜1000ppm及び全フッ素10
〜3500ppmを含有し、且つニッケルイオンのアルミニウ
ムイオンに対するモル比が1.6以上、全フッ素のアルミ
ニウムイオンに対するモル比が5.0以上及びニッケルイ
オンの全フッ素に対するモル比が0.3以上であることを
特徴とする鉄−アルミニウム系金属板金構成体用リ酸塩
化成処理液を提供するものであり、又遊離酸度が0.1〜
1.5ポイントであるように限定し、特に化成処理液中に
混入したアルミニウムイオンとフッ素成分の比率を規定
することにより、従来考えられていたアルミニウムイオ
ンを許容量の大幅な拡大が可能であり、これによってア
ルミニウムイオンを沈殿除去することなく、アルミニウ
ム系材料、冷延鋼板、亜鉛系めっき鋼板いずれの材料に
対しても充分なリン酸塩化成処理が可能となるのであ
る。 更に、ニッケルイオンとアルミニウムイオン、及びフ
ッ素成分とニッケルイオンとの比率を限定することでア
ルミニウム材に対する塗装後の耐食性及び塗膜密着性を
も充分に満足し得るものとなり、特にカチオン電着塗装
の前処理として適用されることで、それらの効果が充分
発揮されるのである。
亜鉛イオンとリン酸イオンはリン酸塩系の皮膜形成に
おける皮膜の供給源である。亜鉛イオンが2.5g/を越
えれると耐食性に優れた良好な皮膜は得られない。又0.
4g/を下回ると緻密で均一な皮膜は得られない。リン
酸イオンは８〜30g/の範囲であって、下限値を下回る
と良好な皮膜は得られず、上限値を上回ってもそれ以上
の性能は得られず、経済的に不利である。 フッ素成分はフッ化物イオン及び錯フッ化物イオンか
ら選ばれる１種又は２種以上で添加されることが望まし
い。全フッ素はＦとして10〜3500ppmが必要であり、上
限値を上回っても下限値を下回っても当該処理物への充
分な化成性は得られない。アルミニウムイオンは化成反
応に対して妨害イオンとして作用するため、できるだけ
低い濃度レベルに抑える必要があり、そのため1000ppm
を上回る場合には当該処理物への充分な化成性は得られ
ない。又当該処理物としてアルミニウム系材料が混入し
てくる以上、1ppmを下回る濃度レベルにすることは事実
上不可能である。更に全フッ素のアルミニウムイオンに
対するモル比は５以上にする必要があり、これを下回る
と全フッ素の濃度不足の時と同様に皮膜化成が充分に成
されない。 ニッケルイオンとマンガンイオンは皮膜結晶を微細化
する作用、及びこれらの金属成分が皮膜中に取り込まれ
ることによる皮膜結晶改質の結果、塗装後の耐食性及び
塗膜密着性を向上させる作用を有する。マンガンイオン
は0.4〜2.0g/添加される必要があり、下限値を下回れ
ば上記効果が充分に得られず、上限値を上回ると塗装後
の耐食性に対して却って悪影響を及ぼす。ニッケルイオ
ンは塗装性能に対して特に重要な添加金属成分であり、
0.5〜3.5g/添加される。下限値を下回ればマンガンイ
オン同様に、上記作用が充分に得られず、上限値を上回
れば却って化成性を低下させる。 更にニッケルイオンは当該処理物に対する塗装後の耐
食性を満足させるために、全フッ素及びアルミニウムイ
オンとの間に、ある一定のバランスをとる必要がある。
具体的にはニッケルイオンのアルミニウムイオンに対す
るモル比を1.6以上、ニッケルイオンの全フッ素に対す
るモル比を0.3以上にする必要があり、いずれの場合に
おいても所定のモル比（濃度バランス）を外れると当該
処理物の塗装性能を劣化させる。 硝酸イオンは、金属イオンの添加時に硝酸塩の形で添
加しても構わないが、その硝酸イオン濃度は2.0〜20g/
であって、下限値を下回れば処理液の安定性は得られ
ず、上限値を上回れば耐食性が劣化する。 本発明の処理液による処理の化成初期反応速度を上
げ、速やかに均一な皮膜を形成させるために、皮膜化成
促進剤として亜硝酸イオンを10〜250ppm添加する必要が
ある。添加量の下限値を下回れば均一な皮膜化成は成さ
れず、上限値を上回ればアルミニウム系材料及び亜鉛系
めっき鋼板に対してはそれ以上の効果が得られず経済的
に不利であり、冷延鋼板に対しては充分な皮膜重量が得
られず、塗装性能を劣化させる。 遊離酸度は処理液の管理項目の一つであり、0.1ポイ
ントを下回ると処理液の安定性が得られないばかりでな
く、特に冷延鋼板に対して化成不良を起こしやすい。ま
た1.5ポイントを上回ると該板金構成体に対し均一で緻
密な皮膜が得られない。全酸度については処理液中のリ
ン酸濃度及び金属イオン濃度によって決定されるもので
あり、これらの濃度が所定の濃度範囲にあれば、特に規
定するところではない。 本発明の処理液は25〜55℃の温度範囲で処理されるこ
とが望ましい。また処理方法としては浸漬処理が望まし
いがスプレー処理によっても本発明の効果を妨げるもの
ではない。
おける皮膜の供給源である。亜鉛イオンが2.5g/を越
えれると耐食性に優れた良好な皮膜は得られない。又0.
4g/を下回ると緻密で均一な皮膜は得られない。リン
酸イオンは８〜30g/の範囲であって、下限値を下回る
と良好な皮膜は得られず、上限値を上回ってもそれ以上
の性能は得られず、経済的に不利である。 フッ素成分はフッ化物イオン及び錯フッ化物イオンか
ら選ばれる１種又は２種以上で添加されることが望まし
い。全フッ素はＦとして10〜3500ppmが必要であり、上
限値を上回っても下限値を下回っても当該処理物への充
分な化成性は得られない。アルミニウムイオンは化成反
応に対して妨害イオンとして作用するため、できるだけ
低い濃度レベルに抑える必要があり、そのため1000ppm
を上回る場合には当該処理物への充分な化成性は得られ
ない。又当該処理物としてアルミニウム系材料が混入し
てくる以上、1ppmを下回る濃度レベルにすることは事実
上不可能である。更に全フッ素のアルミニウムイオンに
対するモル比は５以上にする必要があり、これを下回る
と全フッ素の濃度不足の時と同様に皮膜化成が充分に成
されない。 ニッケルイオンとマンガンイオンは皮膜結晶を微細化
する作用、及びこれらの金属成分が皮膜中に取り込まれ
ることによる皮膜結晶改質の結果、塗装後の耐食性及び
塗膜密着性を向上させる作用を有する。マンガンイオン
は0.4〜2.0g/添加される必要があり、下限値を下回れ
ば上記効果が充分に得られず、上限値を上回ると塗装後
の耐食性に対して却って悪影響を及ぼす。ニッケルイオ
ンは塗装性能に対して特に重要な添加金属成分であり、
0.5〜3.5g/添加される。下限値を下回ればマンガンイ
オン同様に、上記作用が充分に得られず、上限値を上回
れば却って化成性を低下させる。 更にニッケルイオンは当該処理物に対する塗装後の耐
食性を満足させるために、全フッ素及びアルミニウムイ
オンとの間に、ある一定のバランスをとる必要がある。
具体的にはニッケルイオンのアルミニウムイオンに対す
るモル比を1.6以上、ニッケルイオンの全フッ素に対す
るモル比を0.3以上にする必要があり、いずれの場合に
おいても所定のモル比（濃度バランス）を外れると当該
処理物の塗装性能を劣化させる。 硝酸イオンは、金属イオンの添加時に硝酸塩の形で添
加しても構わないが、その硝酸イオン濃度は2.0〜20g/
であって、下限値を下回れば処理液の安定性は得られ
ず、上限値を上回れば耐食性が劣化する。 本発明の処理液による処理の化成初期反応速度を上
げ、速やかに均一な皮膜を形成させるために、皮膜化成
促進剤として亜硝酸イオンを10〜250ppm添加する必要が
ある。添加量の下限値を下回れば均一な皮膜化成は成さ
れず、上限値を上回ればアルミニウム系材料及び亜鉛系
めっき鋼板に対してはそれ以上の効果が得られず経済的
に不利であり、冷延鋼板に対しては充分な皮膜重量が得
られず、塗装性能を劣化させる。 遊離酸度は処理液の管理項目の一つであり、0.1ポイ
ントを下回ると処理液の安定性が得られないばかりでな
く、特に冷延鋼板に対して化成不良を起こしやすい。ま
た1.5ポイントを上回ると該板金構成体に対し均一で緻
密な皮膜が得られない。全酸度については処理液中のリ
ン酸濃度及び金属イオン濃度によって決定されるもので
あり、これらの濃度が所定の濃度範囲にあれば、特に規
定するところではない。 本発明の処理液は25〜55℃の温度範囲で処理されるこ
とが望ましい。また処理方法としては浸漬処理が望まし
いがスプレー処理によっても本発明の効果を妨げるもの
ではない。
リン酸塩化成処理液中に添加されたフッ素成分は当該
処理物表面を均一にエッチングする作用を有するが、ア
ルミニウム系材料の処理により溶出したアルミニウムイ
オンが処理液中に蓄積してくると、アルミニウムイオン
とフッ素イオンとの間でアルミニウム錯フッ化物を形成
し、フッ素成分のエッチング作用を低下させてしまう。
一方リン酸アルミニウムの沈殿平衡pHは皮膜の主成分で
あるリン酸亜鉛結晶の沈殿平衡pHよりも低いために、ア
ルミニウムイオンが処理液中に存在するとリン酸アルミ
ニウムのバッファー作用により、処理中の当該処理物表
面のpH上昇が緩和され、充分なリン酸亜鉛系皮膜の形成
が行われなくなる。 従ってリン酸塩処理液中に添加されるフッ素成分はリ
ン酸アルミニウムの生成を抑制するためにアルミニウム
イオンと錯体を作り、しかも余剰のフッ素成分によって
当該処理物の均一エッチングを行う必要がある。具体的
には処理液中のアルミニウムイオンをキレートし、リン
酸アルミニウムの生成を抑制するのに充分なフッ素添加
量はアルミニウムイオンに対し、３〜４倍モル濃度が必
要であり、更に当該処理物へのエッチング作用のための
フッ素成分と併せて計５倍モル濃度のフッ素成分が最低
限必要となる。 また処理液中のニッケルイオンのアルミニウム系材料
上リン酸塩化成皮膜中への析出効率は、処理液中アルミ
ニウムイオン濃度及び全フッ素濃度によって決定され
る。処理液中のニッケルイオン濃度がアルミニウムイオ
ン濃度の３倍モル濃度を下回る場合、及び全フッ素濃度
の0.3倍モル濃度を下回る場合、ニッケルイオンの皮膜
中への析出効率が低下し、充分な塗膜性能が得られな
い。更にニッケルイオン濃度が全フッ素濃度の0.3モル
濃度を下回る場合はニッケルイオンに対するフッ素成分
量が過剰となり、特にアルミニウム系材料上にAlF3,Na2
AlF5等を生成し、リン酸塩化成皮膜の形成を阻害するば
かりでなく、塗装性能をも劣化させる。 以上３つの組成比率条件を同時に満足することで、ア
ルミニウム系材料、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板のい
ずれも充分に満足できる皮膜化成性、塗膜密着性及び塗
装後の耐食性が得られるのもと考えられる。
処理物表面を均一にエッチングする作用を有するが、ア
ルミニウム系材料の処理により溶出したアルミニウムイ
オンが処理液中に蓄積してくると、アルミニウムイオン
とフッ素イオンとの間でアルミニウム錯フッ化物を形成
し、フッ素成分のエッチング作用を低下させてしまう。
一方リン酸アルミニウムの沈殿平衡pHは皮膜の主成分で
あるリン酸亜鉛結晶の沈殿平衡pHよりも低いために、ア
ルミニウムイオンが処理液中に存在するとリン酸アルミ
ニウムのバッファー作用により、処理中の当該処理物表
面のpH上昇が緩和され、充分なリン酸亜鉛系皮膜の形成
が行われなくなる。 従ってリン酸塩処理液中に添加されるフッ素成分はリ
ン酸アルミニウムの生成を抑制するためにアルミニウム
イオンと錯体を作り、しかも余剰のフッ素成分によって
当該処理物の均一エッチングを行う必要がある。具体的
には処理液中のアルミニウムイオンをキレートし、リン
酸アルミニウムの生成を抑制するのに充分なフッ素添加
量はアルミニウムイオンに対し、３〜４倍モル濃度が必
要であり、更に当該処理物へのエッチング作用のための
フッ素成分と併せて計５倍モル濃度のフッ素成分が最低
限必要となる。 また処理液中のニッケルイオンのアルミニウム系材料
上リン酸塩化成皮膜中への析出効率は、処理液中アルミ
ニウムイオン濃度及び全フッ素濃度によって決定され
る。処理液中のニッケルイオン濃度がアルミニウムイオ
ン濃度の３倍モル濃度を下回る場合、及び全フッ素濃度
の0.3倍モル濃度を下回る場合、ニッケルイオンの皮膜
中への析出効率が低下し、充分な塗膜性能が得られな
い。更にニッケルイオン濃度が全フッ素濃度の0.3モル
濃度を下回る場合はニッケルイオンに対するフッ素成分
量が過剰となり、特にアルミニウム系材料上にAlF3,Na2
AlF5等を生成し、リン酸塩化成皮膜の形成を阻害するば
かりでなく、塗装性能をも劣化させる。 以上３つの組成比率条件を同時に満足することで、ア
ルミニウム系材料、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板のい
ずれも充分に満足できる皮膜化成性、塗膜密着性及び塗
装後の耐食性が得られるのもと考えられる。
次に具体的な例として、実施例１〜７と比較例１〜４
を挙げ、次の要領で試験をし、その結果を表２に示し
た。 −供試鋼板− （１）アルミニウム板（JIS−5052:以下Al板と略す） （２）冷延鋼板（SPCC:以下SPCと略す） （３）両面電気亜鉛めっき鋼板（片面20g/m2:以下EGと
略す） 以上３種の板厚0.8mmの板材を70×150mmに加工し、第１
図に示す様な模擬板金構成体を作製してリン酸塩化成処
理を行った。 −処理方法− （１）脱脂［FC−L4460（日本パーカライジング社
製）］ 42℃ 120秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 30秒 スプレー （３）表面調整［PL−ZTH（日本バーカライジング社
製）］ 常温 20秒 スプレー （４）リン酸塩化成処理 ［処理液組成及び遊離酸度は実施例及び比較例共
に表.2に記載］ 42℃ 120秒 浸漬 （５）水洗［水道水］ 常温 30秒 スプレー （６）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度:0.2μS/c
m）］ 常温 20秒 スプレー （７）水切り乾燥 110℃ 180秒 遊離酸度測定法 処理液10mlを採取し、ブロムフェノールブルーを指示
薬とし、0.1規定NaOH水溶液で中和滴定を行い、黄色か
ら青色に変化するまでに要した0.1規定NaOH水溶液のml
数をポイント［pt］と称した。 −電着塗装− （１）電着塗装［HB2000L（関西ペンイント社製カチオ
ン電着塗装）］ 浴温:28℃、電圧:250V、通電時間:180秒、膜厚:2
0μ （２）水洗［水道水］ 20秒 スプレー （３）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度:0.2μS/c
m）］ 20秒 スプレー （４）焼付け 175℃ 30分 −中塗及び上塗塗装− （１）中塗塗装 アラミックＮ−２シーラー（関西ペイント社製、メラ
ミンアルキッド系樹脂塗料）をエアスプレーで乾燥膜厚
が30μになるように塗布し、10〜20分間セッティング
後、140℃、30分間焼付けた。 （２）上塗塗装 アラミックホワイトM3（関西ペイント社製、メラミン
アルキッド系樹脂塗料）をエアスプレーで乾燥膜厚が40
μになるように塗布し、10〜20分間セッティング後、14
0℃、30分間焼付けた。 −塗装後の性能評価− （１）耐水二次密着性試験 ３コート塗装板を40℃の脱イオン水に240時間浸漬
後、鋭利なカッターを用いて素地に達するように2.0mm
角のゴバン目を100個切り、セロテープ剥離を行った後
のゴバン目剥離個数を評価した。 0/100（良）←→100/100（劣） （２）複合サイクルテスト ３コート塗装板に鋭利なカッターで素地に達するよう
にクロススクラッチを入れ、下記a.b「．のサイクルを
５サイクル繰り返し、サイクル後のクロススクラッチか
らの片側最大膨れ幅を測定した。 実施例及び比較例の処理液組成及び塗装性能結果は表
２に示した。 前記２表から明らかなように、処理液組成即ち処理液
中イオン濃度、遊離酸度及び処理液中成分モル比におい
て、本発明に係る実施例１〜７はいずれも良好な塗装性
能を示しているのに対し、比較例１〜４は満足のいく塗
装性能を示していないことが理解できる。
を挙げ、次の要領で試験をし、その結果を表２に示し
た。 −供試鋼板− （１）アルミニウム板（JIS−5052:以下Al板と略す） （２）冷延鋼板（SPCC:以下SPCと略す） （３）両面電気亜鉛めっき鋼板（片面20g/m2:以下EGと
略す） 以上３種の板厚0.8mmの板材を70×150mmに加工し、第１
図に示す様な模擬板金構成体を作製してリン酸塩化成処
理を行った。 −処理方法− （１）脱脂［FC−L4460（日本パーカライジング社
製）］ 42℃ 120秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 30秒 スプレー （３）表面調整［PL−ZTH（日本バーカライジング社
製）］ 常温 20秒 スプレー （４）リン酸塩化成処理 ［処理液組成及び遊離酸度は実施例及び比較例共
に表.2に記載］ 42℃ 120秒 浸漬 （５）水洗［水道水］ 常温 30秒 スプレー （６）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度:0.2μS/c
m）］ 常温 20秒 スプレー （７）水切り乾燥 110℃ 180秒 遊離酸度測定法 処理液10mlを採取し、ブロムフェノールブルーを指示
薬とし、0.1規定NaOH水溶液で中和滴定を行い、黄色か
ら青色に変化するまでに要した0.1規定NaOH水溶液のml
数をポイント［pt］と称した。 −電着塗装− （１）電着塗装［HB2000L（関西ペンイント社製カチオ
ン電着塗装）］ 浴温:28℃、電圧:250V、通電時間:180秒、膜厚:2
0μ （２）水洗［水道水］ 20秒 スプレー （３）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度:0.2μS/c
m）］ 20秒 スプレー （４）焼付け 175℃ 30分 −中塗及び上塗塗装− （１）中塗塗装 アラミックＮ−２シーラー（関西ペイント社製、メラ
ミンアルキッド系樹脂塗料）をエアスプレーで乾燥膜厚
が30μになるように塗布し、10〜20分間セッティング
後、140℃、30分間焼付けた。 （２）上塗塗装 アラミックホワイトM3（関西ペイント社製、メラミン
アルキッド系樹脂塗料）をエアスプレーで乾燥膜厚が40
μになるように塗布し、10〜20分間セッティング後、14
0℃、30分間焼付けた。 −塗装後の性能評価− （１）耐水二次密着性試験 ３コート塗装板を40℃の脱イオン水に240時間浸漬
後、鋭利なカッターを用いて素地に達するように2.0mm
角のゴバン目を100個切り、セロテープ剥離を行った後
のゴバン目剥離個数を評価した。 0/100（良）←→100/100（劣） （２）複合サイクルテスト ３コート塗装板に鋭利なカッターで素地に達するよう
にクロススクラッチを入れ、下記a.b「．のサイクルを
５サイクル繰り返し、サイクル後のクロススクラッチか
らの片側最大膨れ幅を測定した。 実施例及び比較例の処理液組成及び塗装性能結果は表
２に示した。 前記２表から明らかなように、処理液組成即ち処理液
中イオン濃度、遊離酸度及び処理液中成分モル比におい
て、本発明に係る実施例１〜７はいずれも良好な塗装性
能を示しているのに対し、比較例１〜４は満足のいく塗
装性能を示していないことが理解できる。
以上説明したように本発明に係る鉄−アルミニウム系
金属板金構成体用リン酸塩化成処理液は、亜鉛イオン0.
4〜2.5g/、ニッケルイオン0.5〜3.5g/、マンガンイ
オン0.4〜2.0g/、リン酸イオン８〜30g/、硝酸イオ
ン2.0g/、亜硝酸イオン10〜250ppm、アルミニウムイ
オン１〜1000ppm及び全フッ素10〜3500ppmを含有し、且
つニッケルイオンのアルミニウムイオンに対するモル比
が1.6以上、全フッ素のアルミニウムイオンに対するモ
ル比が5.0以上及びニッケルイオンの全フッ素に対する
モル比が0.3以上に特定したことにより、特に処理液中
のアルミニウムイオン、全フッ素及びニッケルイオンの
比率を規定することにより、処理工程において被処理物
から混入してくるアルミニウムイオンによる化成性の劣
化を防ぎ、しかも処理液中のアルミニウムイオン許容量
を大幅に増大させることができ、それによってアルミニ
ウムイオンを沈殿除去することなく、アルミニウム系材
料、冷延鋼板、亜鉛系めっき鋼板いずれの材料に対して
も充分なリン酸塩化成処理が可能となり、スラッジの濾
過装置の拡大またはスラッジの処理作業が著しく軽減さ
れると言う優れた効果を奏する。 又、遊離酸度が0.1〜1.5ポイントであるように限定す
ることで処理液の管理が容易となる効果も奏する。 更にニッケルイオンとアルミニウムイオン、及びフッ
素成分とニッケルイオンとの比率を限定することでアル
ミニウム系材料に対する塗布後の耐食性及び塗膜密着性
をも充分に満足し得るばかりでなく、特にカチオン電着
塗着の前処理として適用されることで、充分な塗装性能
の得られる皮膜の形成が可能となる等の種々の優れた効
果も奏する。
金属板金構成体用リン酸塩化成処理液は、亜鉛イオン0.
4〜2.5g/、ニッケルイオン0.5〜3.5g/、マンガンイ
オン0.4〜2.0g/、リン酸イオン８〜30g/、硝酸イオ
ン2.0g/、亜硝酸イオン10〜250ppm、アルミニウムイ
オン１〜1000ppm及び全フッ素10〜3500ppmを含有し、且
つニッケルイオンのアルミニウムイオンに対するモル比
が1.6以上、全フッ素のアルミニウムイオンに対するモ
ル比が5.0以上及びニッケルイオンの全フッ素に対する
モル比が0.3以上に特定したことにより、特に処理液中
のアルミニウムイオン、全フッ素及びニッケルイオンの
比率を規定することにより、処理工程において被処理物
から混入してくるアルミニウムイオンによる化成性の劣
化を防ぎ、しかも処理液中のアルミニウムイオン許容量
を大幅に増大させることができ、それによってアルミニ
ウムイオンを沈殿除去することなく、アルミニウム系材
料、冷延鋼板、亜鉛系めっき鋼板いずれの材料に対して
も充分なリン酸塩化成処理が可能となり、スラッジの濾
過装置の拡大またはスラッジの処理作業が著しく軽減さ
れると言う優れた効果を奏する。 又、遊離酸度が0.1〜1.5ポイントであるように限定す
ることで処理液の管理が容易となる効果も奏する。 更にニッケルイオンとアルミニウムイオン、及びフッ
素成分とニッケルイオンとの比率を限定することでアル
ミニウム系材料に対する塗布後の耐食性及び塗膜密着性
をも充分に満足し得るばかりでなく、特にカチオン電着
塗着の前処理として適用されることで、充分な塗装性能
の得られる皮膜の形成が可能となる等の種々の優れた効
果も奏する。
第１図は、実施例及び比較例で用いた模擬板金構成体
を、70×150mmに加工したAl板、SPC、EGの３種の板材に
5mmφの吊し穴を開け、３種の板材が1.5cmの間隔で並ぶ
ように鉄製の治具にセットし、電着塗装の前工程までこ
の状態で処理を行なう状態を示した説明図である。
を、70×150mmに加工したAl板、SPC、EGの３種の板材に
5mmφの吊し穴を開け、３種の板材が1.5cmの間隔で並ぶ
ように鉄製の治具にセットし、電着塗装の前工程までこ
の状態で処理を行なう状態を示した説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E03B 3/06 B01D 35/02 E02D 5/18 102
Claims (3)
- 【請求項１】亜鉛イオン0.4〜2.5g/、ニッケルイオン
0.5〜3.5g/、マンガンイオン0.4〜2.0g/、リン酸イ
オン８〜30g/、硝酸イオン2.0〜20g/、亜硝酸イオ
ン10〜250ppm、アルミニウムイオン１〜1000ppm及び全
フッ素10〜3500ppmを含有し、且つニッケルイオンのア
ルミニウムイオンに対するモル比が1.6以上、全フッ素
のアルミニウムイオンに対するモル比が5.0以上及びニ
ッケルイオンの全フッ素に対するモル比が0.3以上であ
ることを特徴とする鉄−アルミニウム系金属板金構成体
用リン酸塩化成処理液。 - 【請求項２】遊離酸度が0.1〜1.5ポイントである請求項
（１）記載の鉄−アルミニウム系金属板金構成体用リン
酸塩化成処理液。 - 【請求項３】カチオン電着塗装の前処理として適用され
る請求項（１）又は（２）記載の鉄−アルミニウム系金
属板金構成体用リン酸塩化成処理液。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286266A JP2794013B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 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 |
| PCT/US1991/007668 WO1992007974A1 (en) | 1990-10-24 | 1991-10-16 | Phosphate conversion coating composition and process |
| AU89598/91A AU8959891A (en) | 1990-10-24 | 1991-10-16 | Phosphate conversion coating composition and process |
| KR1019910018660A KR100234498B1 (ko) | 1990-10-24 | 1991-10-23 | 철과 알루미늄을 함유한 금속판 복합재료용 인산염 처리액 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2286266A JP2794013B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04160165A JPH04160165A (ja) | 1992-06-03 |
| JP2794013B2 true JP2794013B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=17702138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2286266A Expired - Lifetime JP2794013B2 (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 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 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794013B2 (ja) |
| KR (1) | KR100234498B1 (ja) |
| AU (1) | AU8959891A (ja) |
| WO (1) | WO1992007974A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US5900073A (en) * | 1996-12-04 | 1999-05-04 | Henkel Corporation | Sludge reducing zinc phosphating process and composition |
| KR100299455B1 (ko) * | 1996-12-23 | 2002-01-09 | 이구택 | 반응형표면처리용액및이를이용한철-아연계합금도금강판의표면처리방법 |
| DE10026850A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Chemetall Gmbh | Verfahren zum Behandeln bzw. Vorbehandeln von Bauteilen mit Aluminium-Oberflächen |
| DE102010030697A1 (de) | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Verfahren zur selektiven Phosphatierung einer Verbundmetallkonstruktion |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157879A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-06-30 | メタルゲゼルシャフト アクチェンゲゼルシャフト | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 |
| JPS63223186A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-16 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属のリン酸塩化成処理液及びその方法 |
| JPH02277781A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法 |
| JPH03240972A (ja) * | 1990-02-17 | 1991-10-28 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面のリン酸亜鉛処理方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204888A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Nisshin Steel Co Ltd | Ｚｎ−Ａｌ系合金溶融めっき鋼板のリン酸亜沿処理法 |
| US5200000A (en) * | 1989-01-31 | 1993-04-06 | Nihon Parkerizing Co., Ltd. | Phosphate treatment solution for composite structures and method for treatment |
| KR100197145B1 (ko) * | 1989-12-19 | 1999-06-15 | 후지이 히로시 | 금속표면의 인산아연 처리방법 |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP2286266A patent/JP2794013B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-16 AU AU89598/91A patent/AU8959891A/en not_active Abandoned
- 1991-10-16 WO PCT/US1991/007668 patent/WO1992007974A1/en active Application Filing
- 1991-10-23 KR KR1019910018660A patent/KR100234498B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157879A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-06-30 | メタルゲゼルシャフト アクチェンゲゼルシャフト | 金属表面にリン酸塩皮膜を形成する方法 |
| JPS63223186A (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-16 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属のリン酸塩化成処理液及びその方法 |
| JPH02277781A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-11-14 | Nissan Motor Co Ltd | 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法 |
| JPH03240972A (ja) * | 1990-02-17 | 1991-10-28 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面のリン酸亜鉛処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100234498B1 (ko) | 1999-12-15 |
| KR920008214A (ko) | 1992-05-27 |
| AU8959891A (en) | 1992-05-26 |
| WO1992007974A1 (en) | 1992-05-14 |
| JPH04160165A (ja) | 1992-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040163735A1 (en) | Chemical conversion coating agent and surface-treated metal | |
| US5531820A (en) | Composition and method for treatment of phosphated metal surfaces | |
| EP0123980A1 (en) | Composition and process for zinc phosphate coating a metal surface and a process for painting the coated surface | |
| JP3992173B2 (ja) | 金属表面処理用組成物及び表面処理液ならびに表面処理方法 | |
| AU2004202524A1 (en) | Method of surface treating metal and metal surface treated thereby | |
| US4486241A (en) | Composition and process for treating steel | |
| JPS5935681A (ja) | カチオン型電着塗装用金属表面のリン酸塩処理方法 | |
| JPH0419313B2 (ja) | ||
| MXPA97004031A (en) | Composition and method for the treatment of metal surfaces covered by convers | |
| JP2004218074A (ja) | 化成処理剤及び表面処理金属 | |
| CN1826429B (zh) | 使用含过氧化氢的磷酸盐化溶液涂覆金属表面的方法和溶液、制备的金属物品及所述物品的用途 | |
| US5000799A (en) | Zinc-nickel phosphate conversion coating composition and process | |
| JP2770860B2 (ja) | りん酸塩化成処理方法 | |
| JPH07216268A (ja) | 耐食性、塗装密着性に優れた亜鉛含有金属めっき鋼板用表面処理剤 | |
| JP2003155578A (ja) | 鉄及び／又は亜鉛系基材用化成処理剤 | |
| JP2794013B2 (ja) | 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 | |
| JP4509425B2 (ja) | 塗装下地処理剤、表面処理方法、金属材、加工方法、及び金属製品 | |
| JPS63100185A (ja) | 冷延鋼板または亜鉛めっき鋼板のりん酸塩化成処理方法 | |
| EP0757726A1 (en) | Method of pre-treating metal substrates prior to painting | |
| US6280535B2 (en) | Manufacturing process on chromate-coated lead-containing galvanized steel sheet with anti-black patina property and anti-white rust property | |
| US4643778A (en) | Composition and process for treating steel | |
| JPWO2002061175A1 (ja) | 金属材料用表面処理剤および表面処理方法 | |
| JPH03107469A (ja) | 裸耐食性に優れたりん酸塩化成皮膜を有する亜鉛系めっき材料 | |
| EP0055615B1 (en) | A method for forming a conversion coating on a metal surface | |
| JP4258924B2 (ja) | 亜鉛めっき鋼板のりん酸塩化成処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070626 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080626 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090626 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090626 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100626 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110626 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110626 Year of fee payment: 13 |