JP3265416B2 - 鋼材の表面処理方法 - Google Patents
鋼材の表面処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、錆や酸化スケール
除去のため酸洗した鋼材を表面処理し、電着塗装を行う
のに好適な鋼材の表面処理に関するものである。
除去のため酸洗した鋼材を表面処理し、電着塗装を行う
のに好適な鋼材の表面処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属製品は、防錆する目的あるいは美観
を備える目的で塗装を行うのが一般的である。塗装を行
う前に、製品に付着した油脂、汚れや錆を除去すること
により塗料と素地の密着性を強化させ、また耐食性を付
加させる目的で脱脂洗浄および燐酸亜鉛処理が塗装前処
理として製品に施される。
を備える目的で塗装を行うのが一般的である。塗装を行
う前に、製品に付着した油脂、汚れや錆を除去すること
により塗料と素地の密着性を強化させ、また耐食性を付
加させる目的で脱脂洗浄および燐酸亜鉛処理が塗装前処
理として製品に施される。
【０００３】塗装方法はスプレ−ガンによる塗装、浸漬
による塗装などがあるが、現在は電着塗装、特にカチオ
ン電着塗装が、高い耐食性、良好な密着性の塗膜性能が
得られること、また生産性においても効率が良く大量生
産に向いていることから、広く使用されている。
による塗装などがあるが、現在は電着塗装、特にカチオ
ン電着塗装が、高い耐食性、良好な密着性の塗膜性能が
得られること、また生産性においても効率が良く大量生
産に向いていることから、広く使用されている。
【０００４】カチオン電着塗装を実施する場合、その塗
料性能を十分発揮させるためには、塗装前処理として燐
酸亜鉛系処理が不可欠である。電着塗装用の鉄鋼材表面
に形成される燐酸亜鉛系皮膜の組成としては、一般的に
は次の式(１)で表わされるホペイトと、式(２)で表わさ
れるホスホフィライトの２種類が知られている。
料性能を十分発揮させるためには、塗装前処理として燐
酸亜鉛系処理が不可欠である。電着塗装用の鉄鋼材表面
に形成される燐酸亜鉛系皮膜の組成としては、一般的に
は次の式(１)で表わされるホペイトと、式(２)で表わさ
れるホスホフィライトの２種類が知られている。
【０００５】Ｚｎ3(ＰＯ4)2・４Ｈ2Ｏ （１） Ｚｎ2Ｍ(ＰＯ4)2・４Ｈ2Ｏ （２） （Ｍ＝Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ等の金属） ホペイトとホスホフィライトはそれぞれの特徴が異な
り、ホスホフィライトはホペイトに比べ耐アルカリ性が
優れている。
り、ホスホフィライトはホペイトに比べ耐アルカリ性が
優れている。
【０００６】燐酸亜鉛皮膜化成後にカチオン電着塗装を
行う場合、化成皮膜の品質によって耐食性に与える影響
が大きく、式（２）で表わされる化成皮膜中の亜鉛以外
の鉄、マンガン、ニッケルの存在が少ないと耐食性が低
下する傾向がある。また、化成皮膜重量があまりに大き
くなると耐食性、密着性が低下する。
行う場合、化成皮膜の品質によって耐食性に与える影響
が大きく、式（２）で表わされる化成皮膜中の亜鉛以外
の鉄、マンガン、ニッケルの存在が少ないと耐食性が低
下する傾向がある。また、化成皮膜重量があまりに大き
くなると耐食性、密着性が低下する。
【０００７】カチオン電着塗装は、電着塗装時に界面の
ｐＨが上昇し、１２くらい(アルカリ性)になる。このた
め、式（１）で示されるホペイト成分が多いと、化成皮
膜の溶解が起き、この溶解によって塗膜と化成皮膜の密
着性が低下して、この影響で耐食性が低くなる。
ｐＨが上昇し、１２くらい(アルカリ性)になる。このた
め、式（１）で示されるホペイト成分が多いと、化成皮
膜の溶解が起き、この溶解によって塗膜と化成皮膜の密
着性が低下して、この影響で耐食性が低くなる。
【０００８】式（２）で示される化成皮膜成分であるホ
スホフィライトは、耐アルカリ性があり、電着時の界面
のｐＨ上昇では溶けにくい。また、ホスホフィライト自
身に耐食性がある。従って、カチオン電着塗装において
化成皮膜は、ホスホフィライト化成皮膜の存在割合が多
いほど溶解が少なくなり、耐食性が向上する。
スホフィライトは、耐アルカリ性があり、電着時の界面
のｐＨ上昇では溶けにくい。また、ホスホフィライト自
身に耐食性がある。従って、カチオン電着塗装において
化成皮膜は、ホスホフィライト化成皮膜の存在割合が多
いほど溶解が少なくなり、耐食性が向上する。
【０００９】以上の理由から、ホスホフィライトの成分
比率を上げるために電着塗装の表面処理工程は、脱脂工
程から２段の水洗工程、コロイダルチタン系の表面調整
工程、燐酸亜鉛皮膜化成工程、２〜４段の水洗工程、脱
イオン水水洗後、電着塗装を行うのが一般的である。
比率を上げるために電着塗装の表面処理工程は、脱脂工
程から２段の水洗工程、コロイダルチタン系の表面調整
工程、燐酸亜鉛皮膜化成工程、２〜４段の水洗工程、脱
イオン水水洗後、電着塗装を行うのが一般的である。
【００１０】ところが、現実には錆びている鋼材を処理
しなければならない場合や、黒皮という酸化スケ−ルの
有る鋼材は、カチオン電着塗装の塗膜性能を発揮させる
ためには、錆や酸化スケ−ルを除去する必要がある。
しなければならない場合や、黒皮という酸化スケ−ルの
有る鋼材は、カチオン電着塗装の塗膜性能を発揮させる
ためには、錆や酸化スケ−ルを除去する必要がある。
【００１１】錆や酸化スケ−ルの上に皮膜化成を行って
も、化成皮膜の下に耐食性の劣る酸化鉄(錆、酸化スケ
−ル)の層が有れば耐食性が低下するのは、自明の理で
ある。このような鋼材を電着塗装する場合、まず鋼材表
面に生じた錆や酸化スケ−ルを除去するためにブラスト
処理やサンディング処理が行われるが、この方法は大量
処理に向かない。
も、化成皮膜の下に耐食性の劣る酸化鉄(錆、酸化スケ
−ル)の層が有れば耐食性が低下するのは、自明の理で
ある。このような鋼材を電着塗装する場合、まず鋼材表
面に生じた錆や酸化スケ−ルを除去するためにブラスト
処理やサンディング処理が行われるが、この方法は大量
処理に向かない。
【００１２】大量処理を行うには、化学的に酸を用いて
錆や酸化スケ−ルを除去する方法が最も効果的である。
従って、錆や酸化スケ−ル除去のための酸洗工程を含め
た表面処理を行う必要性が多々有る。このような処理方
法では、脱脂工程で油脂を除去した後に燐酸、硫酸など
で酸化スケ−ルを除去し、それから燐酸亜鉛皮膜を生成
する工程に移ることになる。
錆や酸化スケ−ルを除去する方法が最も効果的である。
従って、錆や酸化スケ−ル除去のための酸洗工程を含め
た表面処理を行う必要性が多々有る。このような処理方
法では、脱脂工程で油脂を除去した後に燐酸、硫酸など
で酸化スケ−ルを除去し、それから燐酸亜鉛皮膜を生成
する工程に移ることになる。
【００１３】一般的なカチオン電着用の燐酸亜鉛皮膜化
成剤は、皮膜重量が制限され、緻密で均一な化成皮膜を
得るために、コロイダルチタ系の表面調整剤を使用して
皮膜化成工程前に、表面調整工程を実施する。
成剤は、皮膜重量が制限され、緻密で均一な化成皮膜を
得るために、コロイダルチタ系の表面調整剤を使用して
皮膜化成工程前に、表面調整工程を実施する。
【００１４】表面調整剤は通常、燐酸チタンを液中に分
散させ、処理物表面に燐酸亜鉛皮膜結晶の核となる燐酸
チタンを付着させる。燐酸チタンの核は多くかつ均一に
付着させ、薄く緻密で均一な化成皮膜を形成させる。表
面調整剤の濃度は、一般的に０.１〜０.２％である。表
面調整剤溶液は、このように濃度が低いために他の薬剤
の混入があると、性能が低下する。
散させ、処理物表面に燐酸亜鉛皮膜結晶の核となる燐酸
チタンを付着させる。燐酸チタンの核は多くかつ均一に
付着させ、薄く緻密で均一な化成皮膜を形成させる。表
面調整剤の濃度は、一般的に０.１〜０.２％である。表
面調整剤溶液は、このように濃度が低いために他の薬剤
の混入があると、性能が低下する。
【００１５】錆やスケ−ルを除去する溶液中の酸の濃度
は、硫酸および燐酸として１５％程度である。そして酸
洗工程後の水洗水は、処理物への酸溶液の付着によって
水洗工程を経て表面調整溶液まで持ち出され、表面調整
溶液の性能を劣化させるに十分な、濃度の高い酸が表面
調整剤液に混入する。すなわち酸洗後の水洗水は、表面
調整工程へ持ち出され、表面調整溶液に混入して表面調
整溶液のｐＨを酸性側に持っていき、その結果、表面調
整の効果が無くなり、燐酸亜鉛の化成皮膜結晶は粗くな
り、極端な場合は、化成皮膜が形成されず、錆や不均一
な結晶しかできないことになる。
は、硫酸および燐酸として１５％程度である。そして酸
洗工程後の水洗水は、処理物への酸溶液の付着によって
水洗工程を経て表面調整溶液まで持ち出され、表面調整
溶液の性能を劣化させるに十分な、濃度の高い酸が表面
調整剤液に混入する。すなわち酸洗後の水洗水は、表面
調整工程へ持ち出され、表面調整溶液に混入して表面調
整溶液のｐＨを酸性側に持っていき、その結果、表面調
整の効果が無くなり、燐酸亜鉛の化成皮膜結晶は粗くな
り、極端な場合は、化成皮膜が形成されず、錆や不均一
な結晶しかできないことになる。
【００１６】この対策として、水洗工程を多く設け、表
面調整溶液に混入する酸の量を低減させる方法をとる
が、水洗工程が長くなると、酸洗によって活性化した金
属は錆びやすく水洗中に処理物が錆びてしまう。
面調整溶液に混入する酸の量を低減させる方法をとる
が、水洗工程が長くなると、酸洗によって活性化した金
属は錆びやすく水洗中に処理物が錆びてしまう。
【００１７】一部に表面調整効果の有る蓚酸を表面調整
に使用する場合もあるが、蓚酸では燐酸亜鉛皮膜化成に
対し十分な効果が無い。また蓚酸処理後再び水洗を行い
コロイダルチタン系表面調整を実施する工程も存在する
が、蓚酸がチタン系の表面調整剤に影響し、正常な燐酸
亜鉛化成皮膜を連続して得ることは難しい。
に使用する場合もあるが、蓚酸では燐酸亜鉛皮膜化成に
対し十分な効果が無い。また蓚酸処理後再び水洗を行い
コロイダルチタン系表面調整を実施する工程も存在する
が、蓚酸がチタン系の表面調整剤に影響し、正常な燐酸
亜鉛化成皮膜を連続して得ることは難しい。
【００１８】以上のように、従来の技術ではカチオン電
着塗装の前処理に酸洗工程があると、この酸洗が後工程
に悪い影響を及ぼすため、最終的に安定した耐食性の高
い塗装を行うことは、かなり困難な処理であった。
着塗装の前処理に酸洗工程があると、この酸洗が後工程
に悪い影響を及ぼすため、最終的に安定した耐食性の高
い塗装を行うことは、かなり困難な処理であった。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸洗を含む
鋼材表面処理において、酸洗に用いた溶液の影響を抑制
する鋼材の表面処理を行うことにより、その後安定的に
カチオン電着塗装を実施できる鋼材の表面処理方法を提
供することを目的とする。
鋼材表面処理において、酸洗に用いた溶液の影響を抑制
する鋼材の表面処理を行うことにより、その後安定的に
カチオン電着塗装を実施できる鋼材の表面処理方法を提
供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は、カチオン電着
用の前処理工程で酸洗を含むプロセスにおいて、酸洗後
の鋼材の表面に皮膜を形成する皮膜化成剤としてカルシ
ウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤を使用することを特徴とす
る。カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤は、その特徴とし
て、酸洗後に皮膜化成処理を行う場合、前処理として表
面調整処理を行わなくても、緻密で均一な皮膜化成を得
ることができる。カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤によ
る化成皮膜の化学式は、次の（３）式で示され、これが
カチオン電着用化成皮膜として十分その性能を発揮でき
る事を実証し、本発明に至った。
用の前処理工程で酸洗を含むプロセスにおいて、酸洗後
の鋼材の表面に皮膜を形成する皮膜化成剤としてカルシ
ウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤を使用することを特徴とす
る。カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤は、その特徴とし
て、酸洗後に皮膜化成処理を行う場合、前処理として表
面調整処理を行わなくても、緻密で均一な皮膜化成を得
ることができる。カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤によ
る化成皮膜の化学式は、次の（３）式で示され、これが
カチオン電着用化成皮膜として十分その性能を発揮でき
る事を実証し、本発明に至った。
【００２１】カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化成剤は、その
特徴として、酸洗後に皮膜化成処理を行う場合、前処理
として表面調整処理を行わなくても、緻密で均一な皮膜
化成を得ることができる。カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化
成剤による化成皮膜の化学式は、次の（３）式で示さ
れ、これがカチオン電着用化成皮膜として十分その性能
を発揮できる事を実証し、本発明に至った。
特徴として、酸洗後に皮膜化成処理を行う場合、前処理
として表面調整処理を行わなくても、緻密で均一な皮膜
化成を得ることができる。カルシウム系燐酸亜鉛皮膜化
成剤による化成皮膜の化学式は、次の（３）式で示さ
れ、これがカチオン電着用化成皮膜として十分その性能
を発揮できる事を実証し、本発明に至った。
【００２２】 Ｚｎ2Ｃａ(ＰＯ4)2・２Ｈ2Ｏ （３） 燐酸亜鉛カルシウム皮膜の特徴は、カルシウムを含むこ
とによって酸洗後の鋼材に緻密で均一な化成皮膜を表面
調整工程が無くても形成できることである。これは、皮
膜化成剤中に含まれるカルシウムの作用によって生じ、
カルシウムより他の金属を添加しても同様の効果は期待
できない。但し、本発明においてニッケル及び／又はマ
ンガンを含有した場合、（２）式で示すホスホフィライ
トを（３）式で示すショルタイトと同時に化成皮膜に一
部生成させる。ニッケル及び／又はマンガンを含有する
ことによって化成皮膜の電着塗装に対する耐食性はさら
に向上する。なお、ニッケル、マンガン等の金属を含有
することは本発明を制約するものではない。
とによって酸洗後の鋼材に緻密で均一な化成皮膜を表面
調整工程が無くても形成できることである。これは、皮
膜化成剤中に含まれるカルシウムの作用によって生じ、
カルシウムより他の金属を添加しても同様の効果は期待
できない。但し、本発明においてニッケル及び／又はマ
ンガンを含有した場合、（２）式で示すホスホフィライ
トを（３）式で示すショルタイトと同時に化成皮膜に一
部生成させる。ニッケル及び／又はマンガンを含有する
ことによって化成皮膜の電着塗装に対する耐食性はさら
に向上する。なお、ニッケル、マンガン等の金属を含有
することは本発明を制約するものではない。
【００２３】燐酸亜鉛カルシウム皮膜化成剤自体は、特
に目新しい薬剤ではないが、酸洗工程後に燐酸亜鉛カル
シウム皮膜を表面調整工程を行わずに化成させることに
よって、均一で緻密なカチオン電着塗装に適合した化成
皮膜を得ることができる。
に目新しい薬剤ではないが、酸洗工程後に燐酸亜鉛カル
シウム皮膜を表面調整工程を行わずに化成させることに
よって、均一で緻密なカチオン電着塗装に適合した化成
皮膜を得ることができる。
【００２４】燐酸亜鉛カルシウム皮膜が電着塗装に適合
するかどうかの実証は、燐酸亜鉛カルシウム皮膜の電着
塗装後の耐食性を評価すれば明白となる。実証試験の結
果は後述の発明の実施の形態の項で述べる。
するかどうかの実証は、燐酸亜鉛カルシウム皮膜の電着
塗装後の耐食性を評価すれば明白となる。実証試験の結
果は後述の発明の実施の形態の項で述べる。
【００２５】燐酸亜鉛カルシウム皮膜に実際にカチオン
電着塗装を行って、その化成皮膜の溶解量を測定し、溶
解率を求めた。その結果、溶解率は約５％であり、ホス
ホフィライトとほぼ同程度であった。
電着塗装を行って、その化成皮膜の溶解量を測定し、溶
解率を求めた。その結果、溶解率は約５％であり、ホス
ホフィライトとほぼ同程度であった。
【００２６】この事実は、燐酸亜鉛カルシウム皮膜はカ
チオン電着塗装時の耐アルカリ性に優れていることを意
味し、カチオン電着塗装に対しホスホフィライトと同等
の性能を発揮できることを示している。
チオン電着塗装時の耐アルカリ性に優れていることを意
味し、カチオン電着塗装に対しホスホフィライトと同等
の性能を発揮できることを示している。
【００２７】酸洗工程を含む前処理工程で問題となるの
は、酸洗液の水洗水への持込みによる濃度の高い酸成分
による汚染が皮膜化成の障害となるのは前述した。これ
は、主に表面調整液が酸の持込みに弱いからであって、
酸の混入に対して抵抗力がないからである。
は、酸洗液の水洗水への持込みによる濃度の高い酸成分
による汚染が皮膜化成の障害となるのは前述した。これ
は、主に表面調整液が酸の持込みに弱いからであって、
酸の混入に対して抵抗力がないからである。
【００２８】燐酸亜鉛カルシウムの皮膜化成剤を使用し
た場合、表面調整工程は不要となる。このことは、表面
調整工程に対する酸混入の考慮を行う必要が無くなり、
工程を短縮できるメリットがある。また、燐酸亜鉛カル
シウム化成皮膜の燐酸濃度は、約１．５〜３．０％程度
で、ｐＨは２．２〜３．０である。
た場合、表面調整工程は不要となる。このことは、表面
調整工程に対する酸混入の考慮を行う必要が無くなり、
工程を短縮できるメリットがある。また、燐酸亜鉛カル
シウム化成皮膜の燐酸濃度は、約１．５〜３．０％程度
で、ｐＨは２．２〜３．０である。
【００２９】このような酸性溶液に多少の燐酸や硫酸成
分が混入しても何ら問題ない。事実、実験によれば硫酸
は０．６％までの混入に対し性能的には問題ない。燐酸
であれば、燐酸亜鉛皮膜化成剤の成分の一部であるため
更に問題無いこととなる。これは、一連の前処理ライン
において酸洗工程後の水洗工程への酸の持込みに対する
許容度が大きくなることを示す事実である。
分が混入しても何ら問題ない。事実、実験によれば硫酸
は０．６％までの混入に対し性能的には問題ない。燐酸
であれば、燐酸亜鉛皮膜化成剤の成分の一部であるため
更に問題無いこととなる。これは、一連の前処理ライン
において酸洗工程後の水洗工程への酸の持込みに対する
許容度が大きくなることを示す事実である。
【００３０】以上のように電着塗装の前処理工程として
酸洗を行う場合に、燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜剤を使
用することによって、表面調整工程が不要となり、塗膜
性能の安定した製品を供給することが可能となる。
酸洗を行う場合に、燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜剤を使
用することによって、表面調整工程が不要となり、塗膜
性能の安定した製品を供給することが可能となる。
【００３１】
〔実施の形態１〕以下、本発明の一実施の形態を図面を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００３２】図１は本発明の金属の表面処理方法を実用
するプロセスを示し、図示のように電着塗装の前処理工
程で燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜剤を使用する。
するプロセスを示し、図示のように電着塗装の前処理工
程で燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜剤を使用する。
【００３３】脱脂１、水洗２して洗浄した熱間圧延鋼板
の被塗物を、１５％硫酸水溶液で１５分間酸洗３して酸
化スケ−ルを除去し、ついで充分水洗４を行った後すぐ
に皮膜化成剤としてケミコ−トＮｏ.５８１０（金属イ
オンとして亜鉛(Ｚｎ)イオン、カルシウム(Ｃａ)イオ
ン、ニッケル(Ｎｉ)イオン、ナトリウム(Ｎａ)イオン、
酸性分として燐酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンを
含む燐酸亜鉛皮膜化成液）を用いて、６０゜Ｃで１５分
間化成皮膜処理５し、水洗６後１００゜Ｃで１５分間乾
燥した。なお、ケミコ−トは商品名である。
の被塗物を、１５％硫酸水溶液で１５分間酸洗３して酸
化スケ−ルを除去し、ついで充分水洗４を行った後すぐ
に皮膜化成剤としてケミコ−トＮｏ.５８１０（金属イ
オンとして亜鉛(Ｚｎ)イオン、カルシウム(Ｃａ)イオ
ン、ニッケル(Ｎｉ)イオン、ナトリウム(Ｎａ)イオン、
酸性分として燐酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンを
含む燐酸亜鉛皮膜化成液）を用いて、６０゜Ｃで１５分
間化成皮膜処理５し、水洗６後１００゜Ｃで１５分間乾
燥した。なお、ケミコ−トは商品名である。
【００３４】この時作成された試験片は、図２のように
金属表面１０に、均一で微細な結晶の燐酸亜鉛カルシウ
ム化成皮膜１１を得ることができた。その後、電着塗装
７を行い、水洗８した後に乾燥９し、試験塗装品を得
た。
金属表面１０に、均一で微細な結晶の燐酸亜鉛カルシウ
ム化成皮膜１１を得ることができた。その後、電着塗装
７を行い、水洗８した後に乾燥９し、試験塗装品を得
た。
【００３５】この試験塗装品について、塗膜の密着性、
耐水性(２５℃、７２０ｈ)及び耐塩水噴霧性(５００
ｈ、１０００ｈ)の各種試験を行った。結果は表１に示
すとおりで、実施の形態１の塗膜は、１次密着性は１０
０／１００、耐水性は錆、膨れなし、そして耐塩水噴霧
性では５００ｈで幅０.５mmの剥離、１０００ｈで幅１.
０mmの剥離という、良好な結果を示した。
耐水性(２５℃、７２０ｈ)及び耐塩水噴霧性(５００
ｈ、１０００ｈ)の各種試験を行った。結果は表１に示
すとおりで、実施の形態１の塗膜は、１次密着性は１０
０／１００、耐水性は錆、膨れなし、そして耐塩水噴霧
性では５００ｈで幅０.５mmの剥離、１０００ｈで幅１.
０mmの剥離という、良好な結果を示した。
【００３６】
【表１】
【００３７】〔実施の形態２〕同様に、脱脂１、水洗２
して洗浄した熱間圧延鋼板の被塗物を１５％硫酸水溶液
で１５分間酸洗３して酸化スケ−ルを除去し、ついで充
分水洗４を行ったあとすぐ皮膜化成剤としてケミコ−ト
Ｎｏ．６００（金属イオンとしてイオン、カルシウムイ
オン、ナトリウムイオン、酸性分として燐酸イオン、硝
酸イオン、亜硝酸イオンを含む燐酸亜鉛皮膜化成液）を
用いて、６０゜Ｃで１５分間化成皮膜処理５し、水洗６
した後乾燥した。
して洗浄した熱間圧延鋼板の被塗物を１５％硫酸水溶液
で１５分間酸洗３して酸化スケ−ルを除去し、ついで充
分水洗４を行ったあとすぐ皮膜化成剤としてケミコ−ト
Ｎｏ．６００（金属イオンとしてイオン、カルシウムイ
オン、ナトリウムイオン、酸性分として燐酸イオン、硝
酸イオン、亜硝酸イオンを含む燐酸亜鉛皮膜化成液）を
用いて、６０゜Ｃで１５分間化成皮膜処理５し、水洗６
した後乾燥した。
【００３８】この時作成された試験片は、図２のように
金属表面１０に、均一で微細な結晶の燐酸亜鉛カルシウ
ム化成皮膜１１を得ることができた。その後、実施の形
態１と同様に、電着塗装７を行い、水洗８した後１６０
゜Ｃで２０分間乾燥９して試験塗装品を得た。
金属表面１０に、均一で微細な結晶の燐酸亜鉛カルシウ
ム化成皮膜１１を得ることができた。その後、実施の形
態１と同様に、電着塗装７を行い、水洗８した後１６０
゜Ｃで２０分間乾燥９して試験塗装品を得た。
【００３９】この試験塗装品を各種試験を行った結果が
前述の表１に示すとおりで、実施の形態２の塗膜の性能
は実施の形態１のそれと殆ど匹敵することを示してい
る。
前述の表１に示すとおりで、実施の形態２の塗膜の性能
は実施の形態１のそれと殆ど匹敵することを示してい
る。
【００４０】〔実施の形態３〕実施の形態１の処理を、
実際の生産工程と同様な水洗状態を得るために連続して
行い、酸洗３した後の水洗水４の硫酸濃度が０．５％と
なるまで水洗を行った。試験片は、図２のように金属表
面１０に、均一で微細な結晶の燐酸亜鉛カルシウム化成
皮膜１１を得ることができた。その後、同様に電着塗装
７を行った。この試験塗装品を各種試験を行った結果は
前述の表１に示すとおりで、実施の形態３の塗膜の性能
は実施の形態２のそれと同等であった。
実際の生産工程と同様な水洗状態を得るために連続して
行い、酸洗３した後の水洗水４の硫酸濃度が０．５％と
なるまで水洗を行った。試験片は、図２のように金属表
面１０に、均一で微細な結晶の燐酸亜鉛カルシウム化成
皮膜１１を得ることができた。その後、同様に電着塗装
７を行った。この試験塗装品を各種試験を行った結果は
前述の表１に示すとおりで、実施の形態３の塗膜の性能
は実施の形態２のそれと同等であった。
【００４１】〔比較例１〕図３は、電着塗装の前処理工
程に於いて従来から用いている燐酸亜鉛系化成皮膜剤を
使用した塗装前処理プロセスを示す。
程に於いて従来から用いている燐酸亜鉛系化成皮膜剤を
使用した塗装前処理プロセスを示す。
【００４２】実施の形態１と同様に脱脂、水洗から酸洗
１２の各工程を経て処理した試験片を、水洗１３した後
にコロイダルチタン系表面調整剤としてケミコ−トＮ
ｏ．Ｓ−２、０.２％水溶液に浸漬し、表面調整１４を
行った。その後に燐酸亜鉛系皮膜化成剤であるケミコ−
トＮｏ.５７００Ｍ（金属イオンとして亜鉛イオン、マ
ンガンイオン、ニッケルイオンを含み、酸性分として燐
酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンを含む燐酸亜鉛皮
膜化成液）により５０゜Ｃで２分間皮膜化成処理１５し
た。
１２の各工程を経て処理した試験片を、水洗１３した後
にコロイダルチタン系表面調整剤としてケミコ−トＮ
ｏ．Ｓ−２、０.２％水溶液に浸漬し、表面調整１４を
行った。その後に燐酸亜鉛系皮膜化成剤であるケミコ−
トＮｏ.５７００Ｍ（金属イオンとして亜鉛イオン、マ
ンガンイオン、ニッケルイオンを含み、酸性分として燐
酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンを含む燐酸亜鉛皮
膜化成液）により５０゜Ｃで２分間皮膜化成処理１５し
た。
【００４３】この時の、化成皮膜は、図４のように金属
表面１７に不揃いで、ムラのある化成皮膜１８となっ
た。その後、実施の形態１、２と同様に電着塗装１６を
行い、各種試験を行った。その結果は前述の表１に示す
ように、１次密着性、耐水性は良好であったが、耐塩水
噴霧性試験では、比較例１の塗膜の剥離幅が本発明の実
施の形態１〜３のそれより数倍であり、本発明より劣っ
ていた。
表面１７に不揃いで、ムラのある化成皮膜１８となっ
た。その後、実施の形態１、２と同様に電着塗装１６を
行い、各種試験を行った。その結果は前述の表１に示す
ように、１次密着性、耐水性は良好であったが、耐塩水
噴霧性試験では、比較例１の塗膜の剥離幅が本発明の実
施の形態１〜３のそれより数倍であり、本発明より劣っ
ていた。
【００４４】〔比較例２〕比較例１の処理を実際の生産
工程と同様な水洗状態を得るために連続して行い、酸洗
１２後の水洗水１３の硫酸濃度が０．５％となるまで水
洗を行った。
工程と同様な水洗状態を得るために連続して行い、酸洗
１２後の水洗水１３の硫酸濃度が０．５％となるまで水
洗を行った。
【００４５】この時得られた化成皮膜は、図４のように
金属表面１７に不揃いでムラのある化成皮膜１８が形成
され、部分的に錆の存在が認められた。その後、実施の
形態１、２と同様に電着塗装１６を行い、各種試験を行
った。その結果は前述の表１に示すように、比較例２の
塗膜の性能は、耐水性、耐塩水噴霧性の点で、本発明よ
り劣っていた。
金属表面１７に不揃いでムラのある化成皮膜１８が形成
され、部分的に錆の存在が認められた。その後、実施の
形態１、２と同様に電着塗装１６を行い、各種試験を行
った。その結果は前述の表１に示すように、比較例２の
塗膜の性能は、耐水性、耐塩水噴霧性の点で、本発明よ
り劣っていた。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、鋼材の酸洗後に、燐酸
カルシウム化成皮膜剤を用いてカルシウムを含む安定し
た燐酸化成皮膜を形成するので、この安定した化成皮膜
によって性能の安定した電着塗膜を確実に得られ、さら
に表面調整工程を簡略化でき、鋼材の表面処理工程が短
縮ができる。
カルシウム化成皮膜剤を用いてカルシウムを含む安定し
た燐酸化成皮膜を形成するので、この安定した化成皮膜
によって性能の安定した電着塗膜を確実に得られ、さら
に表面調整工程を簡略化でき、鋼材の表面処理工程が短
縮ができる。
【図１】本発明にかかる燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜剤
を用いる電着塗装前処理プロセスを示す図である。
を用いる電着塗装前処理プロセスを示す図である。
【図２】燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜剤で生成した化成
皮膜の状態を示す図である。
皮膜の状態を示す図である。
【図３】比較例として燐酸亜鉛系皮膜化成剤を使用した
塗装前処理プロセスを示す図である。
塗装前処理プロセスを示す図である。
【図４】比較例として燐酸亜鉛系皮膜化成処理をした化
成皮膜の状態を示す図である。
成皮膜の状態を示す図である。
１０ 金属表面 １１ 燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜 １７ 金属表面 １８ 燐酸亜鉛カルシウム化成皮膜
フロントページの続き (72)発明者 中川 完治 千葉県浦安市北栄四丁目15番10号 株式 会社 ケミコート内 (72)発明者 鹿島 顕史 千葉県浦安市北栄四丁目15番10号 株式 会社 ケミコート内 (56)参考文献 特開 平４−18718（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25D 13/20
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼材を最終的に電着塗装して仕上げる鋼
材の表面処理方法において、鋼材を酸洗する工程と、該
酸洗された鋼材表面にカルシウムを含む燐酸亜鉛皮膜化
成剤を用いて化成皮膜を生成する工程と、化成皮膜を生
成された鋼材に電着塗装を施す工程とを含むことを特徴
とする鋼材の表面処理方法。 - 【請求項２】 前記電着塗装はカチオン電着塗装である
ことを特徴とする請求項１記載の鋼材の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09103996A JP3265416B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 鋼材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09103996A JP3265416B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 鋼材の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09279397A JPH09279397A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3265416B2 true JP3265416B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=14015372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09103996A Expired - Lifetime JP3265416B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 鋼材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265416B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103088393B (zh) * | 2013-01-07 | 2015-08-26 | 昆山田盛汽车配件有限公司 | 一种汽车覆盖件表面处理方法 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP09103996A patent/JP3265416B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09279397A (ja) | 1997-10-28 |
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