JP3325366B2 - マグネシウム含有金属用化成処理液組成物、化成処理方法、および化成処理された材料 - Google Patents
マグネシウム含有金属用化成処理液組成物、化成処理方法、および化成処理された材料Info
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- 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
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- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マグネシウム含有金属
材料用化成処理液組成物、化成処理方法、および化成処
理された材料に関するものである。更に詳しく述べるな
らば、本発明は、マグネシウム含有金属材料の表面の耐
食性、防錆性、および塗装密着性を向上させることがで
きる化成処理液、および化成処理方法、並びに、上記化
成処理を施された材料に係るものである。
材料用化成処理液組成物、化成処理方法、および化成処
理された材料に関するものである。更に詳しく述べるな
らば、本発明は、マグネシウム含有金属材料の表面の耐
食性、防錆性、および塗装密着性を向上させることがで
きる化成処理液、および化成処理方法、並びに、上記化
成処理を施された材料に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来マグネシウム含有金属材料に対する
化成処理については、ＪＩＳ−Ｈ−８６５１、およびＭ
ＩＬ−Ｍ−３１７１等によって既に知られており、これ
らの化成処理は、マグネシウム含有金属材料の塗装下地
処理方法として実用化されている。しかし、これらの従
来の化成処理液は、いづれも６価クロムイオンを含有す
るものであって、これが公害源となるため、処理排液の
処理、および作業環境の整備などに多くの困難を伴って
いる。
化成処理については、ＪＩＳ−Ｈ−８６５１、およびＭ
ＩＬ−Ｍ−３１７１等によって既に知られており、これ
らの化成処理は、マグネシウム含有金属材料の塗装下地
処理方法として実用化されている。しかし、これらの従
来の化成処理液は、いづれも６価クロムイオンを含有す
るものであって、これが公害源となるため、処理排液の
処理、および作業環境の整備などに多くの困難を伴って
いる。
【０００３】また、上記従来の化成処理には、所要処理
温度が高く、所要処理時間が長く、処理液濃度が高いな
どの問題点があり、さらに、生成する化成皮膜層が不均
一になりやすいなどの問題点を有している。
温度が高く、所要処理時間が長く、処理液濃度が高いな
どの問題点があり、さらに、生成する化成皮膜層が不均
一になりやすいなどの問題点を有している。
【０００４】特公平３−６９９４号には、６価クロムイ
オンを使用しないマグネシウム含有金属材料用化成処理
方法が開示されている。これは、６価クロムイオンを含
有しないリン酸塩化成処理方法ではあるが、マグネシウ
ム含有金属材料に対して耐食性を付与し得るものではな
い。すなわち、この処理方法はそのリン酸塩処理後に、
珪酸塩処理を施し、更にその上にシリコーン処理を施す
必要があり、リン酸塩処理皮膜単独ではマグネシウム含
有金属材料表面の塗装下地処理用表面処理としては耐食
性および密着性が悪いという問題点がある。更に、この
従来処理方法は、前記のように、多段処理工程を必要と
し、所要処理温度が高く、所要処理時間が長いなどの欠
点がある。
オンを使用しないマグネシウム含有金属材料用化成処理
方法が開示されている。これは、６価クロムイオンを含
有しないリン酸塩化成処理方法ではあるが、マグネシウ
ム含有金属材料に対して耐食性を付与し得るものではな
い。すなわち、この処理方法はそのリン酸塩処理後に、
珪酸塩処理を施し、更にその上にシリコーン処理を施す
必要があり、リン酸塩処理皮膜単独ではマグネシウム含
有金属材料表面の塗装下地処理用表面処理としては耐食
性および密着性が悪いという問題点がある。更に、この
従来処理方法は、前記のように、多段処理工程を必要と
し、所要処理温度が高く、所要処理時間が長いなどの欠
点がある。
【０００５】リン酸塩化成処理方法としては、リン酸亜
鉛系、リン酸鉄系、リン酸ジルコニウム系処理液等を用
いる方法が知られているが、これらの方法では、マグネ
シウム含有金属材料表面に実用上十分な耐食性を付与す
ることが困難である。
鉛系、リン酸鉄系、リン酸ジルコニウム系処理液等を用
いる方法が知られているが、これらの方法では、マグネ
シウム含有金属材料表面に実用上十分な耐食性を付与す
ることが困難である。
【０００６】さらに、ＪＩＳ−Ｈ−８６５１，７種に
は、リン酸マンガン処理が示されているが、この処理液
は、クロムを含有するものであり、所要処理温度が８０
〜９０℃という高いものであり、所要処理時間も、３０
〜６０分間という長時間を要し、実用的に不満足なもの
である。
は、リン酸マンガン処理が示されているが、この処理液
は、クロムを含有するものであり、所要処理温度が８０
〜９０℃という高いものであり、所要処理時間も、３０
〜６０分間という長時間を要し、実用的に不満足なもの
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に従来のマグ
ネシウム含有金属材料の化成処理方法には、次に述べる
様な問題点があげられる。 １）代表的な公害源であるクロムを含有していること ２）所要処理温度が高いこと ３）所要処理時間が長いこと ４）ノンクロム系の場合、得られた化成皮膜がクロム系
の場合より耐食性・塗膜との密着性が劣ること ５）処理液管理が困難で、安定して均一な化成皮膜を得
るのが困難であること ６）作業環境が悪くなること等
ネシウム含有金属材料の化成処理方法には、次に述べる
様な問題点があげられる。 １）代表的な公害源であるクロムを含有していること ２）所要処理温度が高いこと ３）所要処理時間が長いこと ４）ノンクロム系の場合、得られた化成皮膜がクロム系
の場合より耐食性・塗膜との密着性が劣ること ５）処理液管理が困難で、安定して均一な化成皮膜を得
るのが困難であること ６）作業環境が悪くなること等
【０００８】本発明は、上記した問題点を解決する為に
なされたものであり、その目的は、処理時間を短くし、
処理温度を低温化し、処理液管理が容易で、処理コスト
が低く、かつ設備が比較的簡便で安価な方法により、マ
グネシウム含有金属材料表面に、高耐食性、高防錆性、
およびすぐれた塗装密着性を有する均一な化成被覆層を
形成することができるノンクロム化成処理液組成物、化
成処理方法、および化成処理されたマグネシウム含有金
属材料を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、処理時間を短くし、
処理温度を低温化し、処理液管理が容易で、処理コスト
が低く、かつ設備が比較的簡便で安価な方法により、マ
グネシウム含有金属材料表面に、高耐食性、高防錆性、
およびすぐれた塗装密着性を有する均一な化成被覆層を
形成することができるノンクロム化成処理液組成物、化
成処理方法、および化成処理されたマグネシウム含有金
属材料を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマグネシウ
ム含有金属用化成処理液組成物は、リン酸、マンガンイ
オン、および有機アミン化合物を含有する水性液であっ
て、かつ２．０〜５．０のpHを有し、前記有機アミン化
合物が、脂肪族アミン化合物、複素環式アミン化合物、
及び芳香族アミン化合物から選ばれることを特徴とする
ものである。
ム含有金属用化成処理液組成物は、リン酸、マンガンイ
オン、および有機アミン化合物を含有する水性液であっ
て、かつ２．０〜５．０のpHを有し、前記有機アミン化
合物が、脂肪族アミン化合物、複素環式アミン化合物、
及び芳香族アミン化合物から選ばれることを特徴とする
ものである。
【００１０】本発明の化成処理液組成物において、前記
アミン化合物が、プロピルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、トリアゾール及びアニリンから選ばれ
ることが好ましい。
アミン化合物が、プロピルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、トリアゾール及びアニリンから選ばれ
ることが好ましい。
【００１１】また本発明の化成処理液組成物には、硝酸
イオン、硫酸イオン、およびフッ素化合物から選ばれた
少なくとも１種をさらに含有していてもよい。
イオン、硫酸イオン、およびフッ素化合物から選ばれた
少なくとも１種をさらに含有していてもよい。
【００１２】本発明のマグネシウム含有金属材料の化成
処理方法は、マグネシウム含有金属材料の表面を、リン
酸、マンガンイオン、および２．０〜５．０のpHにおい
て、水可溶性の脂肪族アミン化合物、複素環式アミン化
合物及び芳香族アミン化合物から選ばれた少なくとも１
種の有機アミン化合物を含有し、かつ、２．０〜５．０
のpHを有する水性化成処理液に接触せしめ、その表面上
にリン−マンガン化合物とマンガン−窒素化合物とを含
有する化成皮膜層を形成することを特徴とするものであ
る。
処理方法は、マグネシウム含有金属材料の表面を、リン
酸、マンガンイオン、および２．０〜５．０のpHにおい
て、水可溶性の脂肪族アミン化合物、複素環式アミン化
合物及び芳香族アミン化合物から選ばれた少なくとも１
種の有機アミン化合物を含有し、かつ、２．０〜５．０
のpHを有する水性化成処理液に接触せしめ、その表面上
にリン−マンガン化合物とマンガン−窒素化合物とを含
有する化成皮膜層を形成することを特徴とするものであ
る。
【００１３】本発明に係る化成処理されたマグネシウム
含有金属材料は、マグネシウム含有金属材料からなる基
体と、この基体の表面の少なくとも一部に形成され、か
つ、リン−マンガン化合物とマンガン−窒素化合物とを
含有する化成皮膜層とを有し、前記化成皮膜層が、前記
基体表面に、リン酸、マンガンイオンおよび２．０〜
５．０のpHにおいて、水可溶性の脂肪族アミン化合物、
複素環式アミン化合物及び芳香族アミン化合物から選ば
れた少なくとも１種の有機アミン化合物を含有し、か
つ、２．０〜５．０のpHを有する水性化成処理液を接触
させて形成されたものであることを特徴とするものであ
る。
含有金属材料は、マグネシウム含有金属材料からなる基
体と、この基体の表面の少なくとも一部に形成され、か
つ、リン−マンガン化合物とマンガン−窒素化合物とを
含有する化成皮膜層とを有し、前記化成皮膜層が、前記
基体表面に、リン酸、マンガンイオンおよび２．０〜
５．０のpHにおいて、水可溶性の脂肪族アミン化合物、
複素環式アミン化合物及び芳香族アミン化合物から選ば
れた少なくとも１種の有機アミン化合物を含有し、か
つ、２．０〜５．０のpHを有する水性化成処理液を接触
させて形成されたものであることを特徴とするものであ
る。
【００１４】また、本発明の化成処理された材料におい
て、前記化成皮膜層が、１〜５００mg／ｍ2 のマンガン
及び１〜１０００mg／ｍ2 のリンを含有し、かつこの化
成皮膜層に幅０．１〜２μｍの多数の網目状クラックが
形成されていることが好ましい。
て、前記化成皮膜層が、１〜５００mg／ｍ2 のマンガン
及び１〜１０００mg／ｍ2 のリンを含有し、かつこの化
成皮膜層に幅０．１〜２μｍの多数の網目状クラックが
形成されていることが好ましい。
【００１５】
【作用】本発明において、マグネシウム含有金属とは、
マグネシウム、又はマグネシウム含有合金、例えば、Ｍ
ｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｍｇ−Ｚｎ系合金、及びＭｇ−Ａ
ｌ−Ｚｎ−Ｍｎ合金などを包含する。
マグネシウム、又はマグネシウム含有合金、例えば、Ｍ
ｇ−Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｍｇ−Ｚｎ系合金、及びＭｇ−Ａ
ｌ−Ｚｎ−Ｍｎ合金などを包含する。
【００１６】本発明の化成処理液組成物は、６価クロム
イオンを含有せず、リン酸、マンガンイオンおよびアミ
ン化合物を含有する水性液であり、２．０〜５．０のpH
を有するものである。
イオンを含有せず、リン酸、マンガンイオンおよびアミ
ン化合物を含有する水性液であり、２．０〜５．０のpH
を有するものである。
【００１７】本発明に用いられるリン酸は、オルトリン
酸、縮合リン酸、亜リン酸、次亜リン酸などから１種以
上を選ぶことができるが、オルトリン酸を用いることが
好ましい。リン酸は、マグネシウム含有金属材料に対
し、エッチング剤としても作用し、化成皮膜層の形成に
有効なものである。
酸、縮合リン酸、亜リン酸、次亜リン酸などから１種以
上を選ぶことができるが、オルトリン酸を用いることが
好ましい。リン酸は、マグネシウム含有金属材料に対
し、エッチング剤としても作用し、化成皮膜層の形成に
有効なものである。
【００１８】また、マンガンイオンは、例えば、重リン
酸マンガン（Ｍｎ（Ｈ2 ＰＯ4 ）2・４Ｈ2 Ｏ）、リン
酸水素マンガン（ＭｎＨＰＯ4 ・Ｈ2 Ｏ）、硝酸マンガ
ン（ＭｎＣＮＯ3 ）2 ・ｎＨ2 Ｏ）、硫酸マンガン（Ｍ
ｎＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ）、ホウフッ化マンガン（Ｍｎ（Ｂ
Ｆ4 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ）、および炭酸マンガン（ＭｎＣＯ
3 ）などから発生させることができる。マンガンイオン
は、マグネシウム含有金属表面に形成される化成皮膜層
中に含まれるマンガン化合物の供給源であって、化成皮
膜層にすぐれた耐食性、防錆性を付与し、かつ塗装密着
性を向上させるために有効なものである。
酸マンガン（Ｍｎ（Ｈ2 ＰＯ4 ）2・４Ｈ2 Ｏ）、リン
酸水素マンガン（ＭｎＨＰＯ4 ・Ｈ2 Ｏ）、硝酸マンガ
ン（ＭｎＣＮＯ3 ）2 ・ｎＨ2 Ｏ）、硫酸マンガン（Ｍ
ｎＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ）、ホウフッ化マンガン（Ｍｎ（Ｂ
Ｆ4 ）2 ・６Ｈ2 Ｏ）、および炭酸マンガン（ＭｎＣＯ
3 ）などから発生させることができる。マンガンイオン
は、マグネシウム含有金属表面に形成される化成皮膜層
中に含まれるマンガン化合物の供給源であって、化成皮
膜層にすぐれた耐食性、防錆性を付与し、かつ塗装密着
性を向上させるために有効なものである。
【００１９】本発明に用いられる有機アミン化合物は、
２．０〜５．０のpHにおいて、水に溶ける脂肪族アミ
ン、好ましくはプロピルアミン、ジエチルアミン、およ
びトリエチルアミンなど、並びに複素環式アミン化合物
および芳香族アミン化合物、好ましくはトリアゾールお
よびアニリンなどから選ばれる。特に、トリエチルアミ
ンを用いることが好ましい。
２．０〜５．０のpHにおいて、水に溶ける脂肪族アミ
ン、好ましくはプロピルアミン、ジエチルアミン、およ
びトリエチルアミンなど、並びに複素環式アミン化合物
および芳香族アミン化合物、好ましくはトリアゾールお
よびアニリンなどから選ばれる。特に、トリエチルアミ
ンを用いることが好ましい。
【００２０】本発明において、重要な点は、処理液組成
物中に前記特性を有する有機アミン化合物を含有する点
である。リン酸・マンガンイオンを含有する化成処理液
に前記有機アミン化合物を含有させることによりマグネ
シウム含有金属表面に対する過多なエッチングを抑え、
適性なエッチングを施すことにより、塗装及び、有機合
成樹脂用下地処理組成物として、耐蝕性、防錆性、密着
性に優れた品質を有する製品の製造を確実にすることが
可能になる。更に、本発明は、マグネシウム含有金属材
料表面上に形成される化成被膜中に、リン酸マンガンと
共に、窒化マンガン等のマンガン−窒素化合物が含まれ
ることにより、その耐蝕性、防錆性および塗装などとの
密着性が大巾に向上することを見出だした。これらの化
合物は、Ｘ線回折法（ハナワルト法：Ｘ線回折の回折角
度と強度とをＪＣＰＤＳカードと照合）により、本発明
の化成被膜中から同定することができたものである。
物中に前記特性を有する有機アミン化合物を含有する点
である。リン酸・マンガンイオンを含有する化成処理液
に前記有機アミン化合物を含有させることによりマグネ
シウム含有金属表面に対する過多なエッチングを抑え、
適性なエッチングを施すことにより、塗装及び、有機合
成樹脂用下地処理組成物として、耐蝕性、防錆性、密着
性に優れた品質を有する製品の製造を確実にすることが
可能になる。更に、本発明は、マグネシウム含有金属材
料表面上に形成される化成被膜中に、リン酸マンガンと
共に、窒化マンガン等のマンガン−窒素化合物が含まれ
ることにより、その耐蝕性、防錆性および塗装などとの
密着性が大巾に向上することを見出だした。これらの化
合物は、Ｘ線回折法（ハナワルト法：Ｘ線回折の回折角
度と強度とをＪＣＰＤＳカードと照合）により、本発明
の化成被膜中から同定することができたものである。
【００２１】本発明の化成処理液組成物は、２．０〜
５．０のpHを有するもので、pH値が、２．０未満である
と、リン酸によるエッチング効果が過大になり、得られ
る化成皮膜層上にスマットの付着が生じ、その耐食性向
上効果が低下し、液変動が激しくなる。また、pH値が
５．０より高くなると、リン酸によるエッチング効果が
不十分になり、また化成皮膜の形成量が低く、網目状ク
ラックが生成せず、塗装後の二次密着性が低下するなど
の不都合を生ずる。
５．０のpHを有するもので、pH値が、２．０未満である
と、リン酸によるエッチング効果が過大になり、得られ
る化成皮膜層上にスマットの付着が生じ、その耐食性向
上効果が低下し、液変動が激しくなる。また、pH値が
５．０より高くなると、リン酸によるエッチング効果が
不十分になり、また化成皮膜の形成量が低く、網目状ク
ラックが生成せず、塗装後の二次密着性が低下するなど
の不都合を生ずる。
【００２２】本発明の化成処理組成物には、硝酸イオ
ン、硫酸イオン、およびフッ素化合物から選ばれた１種
以上が含まれていてもよく、これらは適正なエッチング
をさせる効果を有する。
ン、硫酸イオン、およびフッ素化合物から選ばれた１種
以上が含まれていてもよく、これらは適正なエッチング
をさせる効果を有する。
【００２３】本発明の化成処理組成物中には、Ｍｇ，Ａ
ｌ，Ｚｎ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｎ，Ｚｒ及び、Ｓｉなどのイ
オン又は化合物が含まれていてもよいが、Ｃｕ，Ｎｉ，
Ｆｅなどの含有は、少ない程好ましい。これはＣｕ，Ｎ
ｉ，Ｆｅなどは、マグネシウム含有金属材料に対し腐食
促進効果を示すからである。
ｌ，Ｚｎ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｎ，Ｚｒ及び、Ｓｉなどのイ
オン又は化合物が含まれていてもよいが、Ｃｕ，Ｎｉ，
Ｆｅなどの含有は、少ない程好ましい。これはＣｕ，Ｎ
ｉ，Ｆｅなどは、マグネシウム含有金属材料に対し腐食
促進効果を示すからである。
【００２４】本発明方法において、リン酸、マンガンイ
オンおよび、pH２．０〜５．０において水溶性を有する
有機アミン化合物を含み、かつ、２．０〜５．０のpHを
有する水性化成処理液をマグネシウム含有金属材料表面
上に接触させ、その表面上にリン−マンガン化合物およ
びマンガン−窒素化合物を含有する化成皮膜層を形成さ
せる。この化成皮膜層には、幅０．１〜２μｍの網目状
溝（クラック）が生じていることが好ましく、この化成
皮膜に形成された網目状溝は、塗膜に対してすぐれたア
ンカー効果を有し、塗膜密着性を著しく向上させる。
オンおよび、pH２．０〜５．０において水溶性を有する
有機アミン化合物を含み、かつ、２．０〜５．０のpHを
有する水性化成処理液をマグネシウム含有金属材料表面
上に接触させ、その表面上にリン−マンガン化合物およ
びマンガン−窒素化合物を含有する化成皮膜層を形成さ
せる。この化成皮膜層には、幅０．１〜２μｍの網目状
溝（クラック）が生じていることが好ましく、この化成
皮膜に形成された網目状溝は、塗膜に対してすぐれたア
ンカー効果を有し、塗膜密着性を著しく向上させる。
【００２５】本発明方法による化成処理は、一般に３０
〜６５℃の比較的低温で行われ、その処理時間は２〜６
分の比較的短時間で十分である。上記の本発明方法によ
り、厚さ０．１〜３．０μｍの化成皮膜層を形成でき、
この化成皮膜は、非晶質を呈する。
〜６５℃の比較的低温で行われ、その処理時間は２〜６
分の比較的短時間で十分である。上記の本発明方法によ
り、厚さ０．１〜３．０μｍの化成皮膜層を形成でき、
この化成皮膜は、非晶質を呈する。
【００２６】本発明の化成処理をマグネシウム含有金属
材料に施すに際し、前処理として通常の洗浄の他にアル
カリエッチング処理を施してもよい。アルカリエッチン
グ処理をすることによりマグネシウム含有金属材料中の
表面に偏析しているＡｌ・Ｚｎ等の合金成分が優先的に
除去され、化成処理によるマグネシウムのエッチング
が、スムーズに、かつ有効に行われ、それによって、化
成被膜の形成が促進される。また化成処理液中にＡｌ・
Ｚｎ等溶出による液組成の変動及び、スマット発生を抑
え、それにより化成被膜の塗装密着性を増進することが
できる。
材料に施すに際し、前処理として通常の洗浄の他にアル
カリエッチング処理を施してもよい。アルカリエッチン
グ処理をすることによりマグネシウム含有金属材料中の
表面に偏析しているＡｌ・Ｚｎ等の合金成分が優先的に
除去され、化成処理によるマグネシウムのエッチング
が、スムーズに、かつ有効に行われ、それによって、化
成被膜の形成が促進される。また化成処理液中にＡｌ・
Ｚｎ等溶出による液組成の変動及び、スマット発生を抑
え、それにより化成被膜の塗装密着性を増進することが
できる。
【００２７】
【実施例】本発明を下記実施例によりさらに説明する。
但し、本発明の範囲は、実施例により制限されるもので
はない。
但し、本発明の範囲は、実施例により制限されるもので
はない。
【００２８】実施例１ マグネシウム合金板（ＡＺ９１材）の表面を清浄化し、
下記処理に供した。 １．化成処理液の調製 ８５％リン酸 ２５ｇ／リットル、重リン酸マンガン
２５ｇ／リットル、およびトリエチルアミン２０ｇ／リ
ットルを含む水溶液を調整した。そのpHは３．０であっ
た。
下記処理に供した。 １．化成処理液の調製 ８５％リン酸 ２５ｇ／リットル、重リン酸マンガン
２５ｇ／リットル、およびトリエチルアミン２０ｇ／リ
ットルを含む水溶液を調整した。そのpHは３．０であっ
た。
【００２９】２．化成処理 上記化成処理液に、上記マグネシウム合金板を、４０〜
４５℃の温度で、３分間浸漬処理し、マグネシウム合金
板を引き上げ、水洗乾燥した。
４５℃の温度で、３分間浸漬処理し、マグネシウム合金
板を引き上げ、水洗乾燥した。
【００３０】３．化成皮膜層試験 （イ）化成皮膜層の観察 化成皮膜層表面を１０００倍の倍率で顕微鏡観察し、網
目状溝（クラック）およびスマットの有無およびその程
度を評価した。
目状溝（クラック）およびスマットの有無およびその程
度を評価した。
【００３１】ａ）網目状溝（クラック）の評価表示 ○ 幅０．１〜２μｍの明瞭な網目状溝が形成されてい
る。 △ 幅０．１〜０．５μｍの不完全な網目状溝が形成さ
れている。 × 網目状溝は形成されず、多孔質状を呈している。
る。 △ 幅０．１〜０．５μｍの不完全な網目状溝が形成さ
れている。 × 網目状溝は形成されず、多孔質状を呈している。
【００３２】ｂ）スマットの発生状況 ○ スマットの発生なし △ わずかなスマットの発生が認められる。 × 明瞭にスマットの発生が認められる。
【００３３】（ロ）化成皮膜中に含まれるリン、および
マンガンの量をＸＲＦ法により定量分析した。
マンガンの量をＸＲＦ法により定量分析した。
【００３４】（ハ）化成皮膜中の窒素化合物の検索 Ｘ線回折法（ハナワルト法）によるＸ線回折の回折角度
と強度とをＪＣＰＤＳカードと照合検索した。上記試験
結果を表に示す。
と強度とをＪＣＰＤＳカードと照合検索した。上記試験
結果を表に示す。
【００３５】４．塗装 マグネシウム合金板上の上記化成皮膜層上に、アクリル
系溶剤型塗料（商標：サグラン＃３０００、朝日ソルベ
ント社製）を、スプレー塗装した。１コート１ベーク、
塗膜の厚さ２０μｍ
系溶剤型塗料（商標：サグラン＃３０００、朝日ソルベ
ント社製）を、スプレー塗装した。１コート１ベーク、
塗膜の厚さ２０μｍ
【００３６】５．塩水噴霧試験（ＳＳＴ） 上記塗装された材料にクロスカットを施し、これにＪＩ
Ｓ Ｚ ２３７１に従って、塩水噴霧試験を施した。 噴霧時間 １２０時間 試験枚数 ５０枚 試験終了後、クロスカット部のフクレ幅、およびテープ
アップ後の剥離幅の大きな方を選択計測した。
Ｓ Ｚ ２３７１に従って、塩水噴霧試験を施した。 噴霧時間 １２０時間 試験枚数 ５０枚 試験終了後、クロスカット部のフクレ幅、およびテープ
アップ後の剥離幅の大きな方を選択計測した。
【００３７】６．耐水性試験 ＪＩＳ Ｋ ５４００によるゴバン目試験を行った。 温度 ４０℃ 時間 １２０時間 試験枚数 ５０枚 試験後の外観および二次密着性を下記のように評価し
た。 ａ）外観 ○ フクレなし △ 少しフクレあり × フクレあり ｂ）二次密着性 １０×１０×１mmのクロスカット１００個を施し（ＪＩ
Ｓ Ｋ ５４００による）、テープアップ後の格子残存
数を計測した。上記試験結果を表１に示す。
た。 ａ）外観 ○ フクレなし △ 少しフクレあり × フクレあり ｂ）二次密着性 １０×１０×１mmのクロスカット１００個を施し（ＪＩ
Ｓ Ｋ ５４００による）、テープアップ後の格子残存
数を計測した。上記試験結果を表１に示す。
【００３８】比較例１ 実施例１と同様の処理を行った。但し、化成処理液は、
２０ｇ／リットルの８５％リン酸と、２０ｇ／リットル
のトリエチルアミンとを含み、重リン酸マンガンを含ま
ないものであった。試験結果を表１に示す。
２０ｇ／リットルの８５％リン酸と、２０ｇ／リットル
のトリエチルアミンとを含み、重リン酸マンガンを含ま
ないものであった。試験結果を表１に示す。
【００３９】比較例２ 実施例１と同様の処理を行った。但し、化成処理液は２
５ｇ／リットルの８５％リン酸と、２５ｇ／リットルの
重リン酸マンガンを含み、トリエチルアミンを含まない
ものであった。試験結果を表１に示す。
５ｇ／リットルの８５％リン酸と、２５ｇ／リットルの
重リン酸マンガンを含み、トリエチルアミンを含まない
ものであった。試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】比較例３、実施例２、および比較例４ 比較例３、実施例２、および比較例４の各々において実
施例１と同様の処理を行った。但し、比較例３において
は、トリエチルアミンの添加量を減少させて化成処理液
のpHを１．５に調整した。また、実施例２においては、
重リン酸マンガンの添加量を３５ｇ／リットルとしたが
化成処理液のpHを３．０に保持した。また、比較例４に
おいては、アミンの添加量を増加させて化成処理液のpH
を５．５に調整した。これらの化成皮膜層および塗装に
ついて、実施例１と同様の試験を行った。その結果を表
２に示す。
施例１と同様の処理を行った。但し、比較例３において
は、トリエチルアミンの添加量を減少させて化成処理液
のpHを１．５に調整した。また、実施例２においては、
重リン酸マンガンの添加量を３５ｇ／リットルとしたが
化成処理液のpHを３．０に保持した。また、比較例４に
おいては、アミンの添加量を増加させて化成処理液のpH
を５．５に調整した。これらの化成皮膜層および塗装に
ついて、実施例１と同様の試験を行った。その結果を表
２に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】本発明により、クロムを含有しない化成
処理液を用いて、マグネシウム含有金属材料表面に、耐
食性、防錆性にすぐれ、かつ塗装密着性にすぐれた化成
皮膜層を、比較的低温で、かつ短い処理時間により形成
することが可能になった。
処理液を用いて、マグネシウム含有金属材料表面に、耐
食性、防錆性にすぐれ、かつ塗装密着性にすぐれた化成
皮膜層を、比較的低温で、かつ短い処理時間により形成
することが可能になった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−195245（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86
Claims (6)
- 【請求項１】 リン酸、マンガンイオン、および有機ア
ミン化合物を含有する水性液であって、かつ２．０〜
５．０のpHを有し、前記有機アミン化合物が、上記２．
０〜５．０のpHにおいて水可溶性の脂肪族アミン化合
物、複素環式アミン化合物及び芳香族アミン化合物から
選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする、マグ
ネシウム含有金属用化成処理液組成物。 - 【請求項２】 前記アミン化合物が、プロピルアミン、
ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリアゾール及び
アニリンから選ばれる、請求項１に記載のマグネシウム
含有金属用化成処理液組成物。 - 【請求項３】 硝酸イオン、硫酸イオン、およびフッ素
化合物から選ばれた少なくとも１種をさらに含有する、
請求項１に記載の組成物。 - 【請求項４】 マグネシウム含有金属材料の表面を、リ
ン酸、マンガンイオン、および２．０〜５．０のpHにお
いて、水可溶性の脂肪族アミン化合物、複素環式アミン
化合物及び芳香族アミン化合物から選ばれた少なくとも
１種の有機アミン化合物を含有し、かつ、２．０〜５．
０のpHを有する水性化成処理液に接触せしめ、その表面
上にリン−マンガン化合物およびマンガン−窒素化合物
を含有する化成皮膜層を形成することを特徴とする、マ
グネシウム含有金属材料の化成処理方法。 - 【請求項５】 マグネシウム含有金属材料からなる基体
と、この基体表面の少なくとも一部に形成され、かつ、
リン−マンガン化合物とマンガン−窒素化合物とを含有
する化成皮膜層とを有し、前記化成皮膜層が、前記基体
表面に、リン酸、マンガンイオンおよび２．０〜５．０
のpHにおいて、水可溶性の脂肪族アミン化合物、複素環
式アミン化合物及び芳香族アミン化合物から選ばれた少
なくとも１種の有機アミン化合物を含有し、かつ２．０
〜５．０のpHを有する水性化成処理液を接触させて形成
されたものであることを特徴とする、化成処理されたマ
グネシウム含有金属材料。 - 【請求項６】 前記化成皮膜層が、１〜５００mg／ｍ2
のマンガン、及び１〜１０００mg／ｍ2 のリンを含有
し、生成した化成被膜層に、幅０．１〜２μｍの多数の
網目状クラックが形成されている、請求項５に記載の化
成処理されたマグネシウム含有金属材料。
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