JPH01208473A - 金属表面の保護方法 - Google Patents
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- JPH01208473A JPH01208473A JP63300764A JP30076488A JPH01208473A JP H01208473 A JPH01208473 A JP H01208473A JP 63300764 A JP63300764 A JP 63300764A JP 30076488 A JP30076488 A JP 30076488A JP H01208473 A JPH01208473 A JP H01208473A
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は金属表面の保護方法に関するものであり、更に
詳しくは、自動車ボディー等のような袋部を多くもつ複
雑な品物の保護方法であり、しかもリン酸塩皮膜処理と
カチオン型電着塗装によって密着性および耐食性の優れ
た保護皮膜を金属表面に形成する方法である。
詳しくは、自動車ボディー等のような袋部を多くもつ複
雑な品物の保護方法であり、しかもリン酸塩皮膜処理と
カチオン型電着塗装によって密着性および耐食性の優れ
た保護皮膜を金属表面に形成する方法である。
本発明で言う金属表面とは、鉄鋼、亜鉛およびそれらの
合金表面のことである。
合金表面のことである。
従来、電着塗装下地としてのリン酸塩皮膜化成、例えば
自動車ボディー、自動車部品、スチール家具等の塗装前
処理としては、リン酸亜鉛皮膜化成処理が行われている
。その処理方法は、設備コストおよび生産効率を向上さ
せるためにスプレー法で行っ、ているのが一般である。
自動車ボディー、自動車部品、スチール家具等の塗装前
処理としては、リン酸亜鉛皮膜化成処理が行われている
。その処理方法は、設備コストおよび生産効率を向上さ
せるためにスプレー法で行っ、ているのが一般である。
しかしながら、スプレー法では袋部等を多くもつ複雑な
品物は直接噴霧されない所があるため、この部分はその
後電着塗装されても正常なリン酸塩皮膜化成された部分
に比べて大幅に耐食性が劣る。特に自動車は、風雨、海
水を含む雰囲気および亜硝酸ガス等の各地域における様
々な環境にさらされ、しかも寒冷地では凍結防止剤(岩
塩や塩化カルシウム)を道路に用いるため、ますます高
度な耐食性、即ち自動車下廻り部の穴あき防止および外
板部の糸端防止が要求されてきた。
品物は直接噴霧されない所があるため、この部分はその
後電着塗装されても正常なリン酸塩皮膜化成された部分
に比べて大幅に耐食性が劣る。特に自動車は、風雨、海
水を含む雰囲気および亜硝酸ガス等の各地域における様
々な環境にさらされ、しかも寒冷地では凍結防止剤(岩
塩や塩化カルシウム)を道路に用いるため、ますます高
度な耐食性、即ち自動車下廻り部の穴あき防止および外
板部の糸端防止が要求されてきた。
そこで、近年その欠点を少なくするための処理方法とし
て、スプレーデイツプ方法が行われるようになって来た
。例えば特開昭52−119435号公報に開示の方法
であり、リン酸塩処理液で5〜30秒間スプレー処理し
た後1〜30分間浸漬処理する方法である。この方法は
、外板部ではスプレー処理により不完全ではあるがリン
酸塩の初期の結晶を生成せしめ、次いで浸漬処理にてリ
ン酸塩の皮膜を完成させるものであり、また直接噴霧さ
れない袋部は浸漬処理のみで皮膜化成しようとするもの
である。ところが、このスプレーデイツプ法では、袋部
、例えば自動車ボディーのサイドシル内板部、ドア内板
部等の部分では、5〜30秒間スプレー処理するために
処理液の跳ね返り飛沫がかかったり、酸雰囲気がさらさ
れるので短時間でもブルーカラー状の鉄系皮膜化成が行
ゎれ、その後浸漬処理を行ってもその部分はこれ以上皮
膜化成されに<<、結果としてブルーカラー皮膜および
黄錆等の皮膜化成不良を生じ、電着塗装下地としての充
分なる効果を発揮できていない。
て、スプレーデイツプ方法が行われるようになって来た
。例えば特開昭52−119435号公報に開示の方法
であり、リン酸塩処理液で5〜30秒間スプレー処理し
た後1〜30分間浸漬処理する方法である。この方法は
、外板部ではスプレー処理により不完全ではあるがリン
酸塩の初期の結晶を生成せしめ、次いで浸漬処理にてリ
ン酸塩の皮膜を完成させるものであり、また直接噴霧さ
れない袋部は浸漬処理のみで皮膜化成しようとするもの
である。ところが、このスプレーデイツプ法では、袋部
、例えば自動車ボディーのサイドシル内板部、ドア内板
部等の部分では、5〜30秒間スプレー処理するために
処理液の跳ね返り飛沫がかかったり、酸雰囲気がさらさ
れるので短時間でもブルーカラー状の鉄系皮膜化成が行
ゎれ、その後浸漬処理を行ってもその部分はこれ以上皮
膜化成されに<<、結果としてブルーカラー皮膜および
黄錆等の皮膜化成不良を生じ、電着塗装下地としての充
分なる効果を発揮できていない。
また、外板部では、5〜30秒間スプレー処理すると初
期の結晶が生成してしまうので、次いで浸漬処理しても
その結晶は後の比較例2.3に係る図面で示すようにス
プレー処理のみで生成した結晶形(比較例1に係る図面
)に似た葉状結晶となる。
期の結晶が生成してしまうので、次いで浸漬処理しても
その結晶は後の比較例2.3に係る図面で示すようにス
プレー処理のみで生成した結晶形(比較例1に係る図面
)に似た葉状結晶となる。
また一方、建材、小物部品等では、浸漬法にてリン酸塩
皮膜化成を行っており、一般には処理液の亜鉛イオン量
が多く(2〜4g/12)、処理条件は高温(60〜9
0°C)でしかも長時間(3〜lO分)でしか皮膜化成
できず、できた皮膜は高皮膜量(3〜59/mりであり
、電着塗装下地皮膜としては密着性、耐食性および塗膜
外観が悪く不適当であっIこ。
皮膜化成を行っており、一般には処理液の亜鉛イオン量
が多く(2〜4g/12)、処理条件は高温(60〜9
0°C)でしかも長時間(3〜lO分)でしか皮膜化成
できず、できた皮膜は高皮膜量(3〜59/mりであり
、電着塗装下地皮膜としては密着性、耐食性および塗膜
外観が悪く不適当であっIこ。
近年、自動車部門においては、前述したような腐食環境
下でも充分なる防錆力をもたせるために、電着塗料がア
ニオン型からカチオン型に変りつつある。そして、この
カチオン型電着塗料は、従来のアニオン型電着塗料と異
なり、塗料焼付は時に、架橋剤をブロックしているアル
コールが飛ぶことによって塗膜が形成されるものである
ため、塗膜の収縮が大きく、リン酸塩皮膜にかなりの力
がかかることが考えられ、カチオン型電着塗装下地のリ
ン酸塩皮膜はそれ自身の強度が要求される。また、カチ
オン型電着は通電時に処理物近傍がかなりのアルカリ性
になるため、リン酸塩皮膜は耐アルカリ性の良いものが
要求される。
下でも充分なる防錆力をもたせるために、電着塗料がア
ニオン型からカチオン型に変りつつある。そして、この
カチオン型電着塗料は、従来のアニオン型電着塗料と異
なり、塗料焼付は時に、架橋剤をブロックしているアル
コールが飛ぶことによって塗膜が形成されるものである
ため、塗膜の収縮が大きく、リン酸塩皮膜にかなりの力
がかかることが考えられ、カチオン型電着塗装下地のリ
ン酸塩皮膜はそれ自身の強度が要求される。また、カチ
オン型電着は通電時に処理物近傍がかなりのアルカリ性
になるため、リン酸塩皮膜は耐アルカリ性の良いものが
要求される。
そこで、上記の欠点を解消し、且つカチオン型電着塗装
に適した密着性および耐食性を有するリン酸塩皮膜を生
成する処理方法および処理皮膜を種々研究した結果、そ
れらの性能はリン酸塩皮膜の結晶形に大きく左右される
ことが判明した。即ち、スプレー法およびスプレーデイ
ツプ法で生成される葉状結晶よりも、まず15〜120
秒間浸漬処理してあらかたあるいは完全に直方体結晶を
もつリン酸塩皮膜を生成させた後、2〜60秒間スプレ
ー処理すればよいことを見出して、本発明を完成した。
に適した密着性および耐食性を有するリン酸塩皮膜を生
成する処理方法および処理皮膜を種々研究した結果、そ
れらの性能はリン酸塩皮膜の結晶形に大きく左右される
ことが判明した。即ち、スプレー法およびスプレーデイ
ツプ法で生成される葉状結晶よりも、まず15〜120
秒間浸漬処理してあらかたあるいは完全に直方体結晶を
もつリン酸塩皮膜を生成させた後、2〜60秒間スプレ
ー処理すればよいことを見出して、本発明を完成した。
即ち、本発明は、金属表面のカチオン型電着塗装におい
て、その下地処理として、亜鉛イオン0゜5〜1.5g
/+2.ニッケルイオンおよび/またはコバルトイオン
0.05〜2 g/ (1% リン酸イオン5〜30g
/l、および亜硝酸イオン0.01〜0゜2g/lおよ
び/またはm−ニトロベンゼンスルホン酸イオン0.0
5〜2g/lを主成分とする酸性リン酸塩処理液でもっ
て金属表面を処理液温度40〜70°Cで15秒間以上
浸漬処理し、次いで上記と同じ処理液および処理液温度
でもって2秒間以上スプレー処理することを特徴とし、
これによって低皮膜量(1,5〜3g/mつでしかも均
一緻密なカチオン型電着塗装下地に適する密着性および
耐食性を有するリン酸塩皮膜を形成させることができる
。
て、その下地処理として、亜鉛イオン0゜5〜1.5g
/+2.ニッケルイオンおよび/またはコバルトイオン
0.05〜2 g/ (1% リン酸イオン5〜30g
/l、および亜硝酸イオン0.01〜0゜2g/lおよ
び/またはm−ニトロベンゼンスルホン酸イオン0.0
5〜2g/lを主成分とする酸性リン酸塩処理液でもっ
て金属表面を処理液温度40〜70°Cで15秒間以上
浸漬処理し、次いで上記と同じ処理液および処理液温度
でもって2秒間以上スプレー処理することを特徴とし、
これによって低皮膜量(1,5〜3g/mつでしかも均
一緻密なカチオン型電着塗装下地に適する密着性および
耐食性を有するリン酸塩皮膜を形成させることができる
。
本発明の下地処理の一具体例を示すと、まず処理物を常
法に従いアルカリ性脱脂剤(例えば日本ペイント社製「
リドリン5D200J)で温度50〜60°Cで2分間
スプレーおよび/または浸漬処理して脱脂した後、水道
水で水洗し、表面調整剤(例えば日本ペイント社製「フ
イキソヂン5 N−5J)で10〜30秒間スプレーお
よび/または浸漬処理した後、亜鉛イオン0.5〜1.
59/12、ニッケルイオンおよび/またはコバルトイ
オン0.05〜2g/l、リン酸イオン5〜309/(
1,および亜硝酸イオン0.01〜0.2g/lおよび
/またはm−ニトロベンゼンスルホン酸イオン0.05
〜2g/(lを主成分とする酸性リン酸塩処理液で温度
40〜70℃で15〜120秒間浸漬処理し、次いで上
記と同じ処理液および温度でもって2〜60秒間スプレ
ー処理する。その後常法に従い水道水そして脱イオン水
で水洗すればよい。
法に従いアルカリ性脱脂剤(例えば日本ペイント社製「
リドリン5D200J)で温度50〜60°Cで2分間
スプレーおよび/または浸漬処理して脱脂した後、水道
水で水洗し、表面調整剤(例えば日本ペイント社製「フ
イキソヂン5 N−5J)で10〜30秒間スプレーお
よび/または浸漬処理した後、亜鉛イオン0.5〜1.
59/12、ニッケルイオンおよび/またはコバルトイ
オン0.05〜2g/l、リン酸イオン5〜309/(
1,および亜硝酸イオン0.01〜0.2g/lおよび
/またはm−ニトロベンゼンスルホン酸イオン0.05
〜2g/(lを主成分とする酸性リン酸塩処理液で温度
40〜70℃で15〜120秒間浸漬処理し、次いで上
記と同じ処理液および温度でもって2〜60秒間スプレ
ー処理する。その後常法に従い水道水そして脱イオン水
で水洗すればよい。
本発明のリン酸塩皮膜化成処理液の主成分である亜鉛イ
オンは、0.5〜1.5g/lでよく、好ましくは0.
7〜1.2g/lであり、一般に行われている浸漬法の
処理液濃度範囲とは異なる。0.5g/l未満では、均
一なリン酸亜鉛皮膜が生成せず、一部ブルーカラー状の
皮膜が生成する。また1゜5g/aを越えると、均一な
リン酸亜鉛皮膜は生成するが、スプレー処理で生成した
ような葉状結晶になりやすく、カチオン型電着乍地とし
ては不適である。ニッケルイオンは0.05〜2g/l
でよく、好ましくは0.2〜1.59/12である。コ
バルトイオンは0.05〜2g/lでよく、好ましくは
0.1−1y/lである。ニッケルイオンやコバルトイ
オンの配合は、耐食性の向上に有効である。
オンは、0.5〜1.5g/lでよく、好ましくは0.
7〜1.2g/lであり、一般に行われている浸漬法の
処理液濃度範囲とは異なる。0.5g/l未満では、均
一なリン酸亜鉛皮膜が生成せず、一部ブルーカラー状の
皮膜が生成する。また1゜5g/aを越えると、均一な
リン酸亜鉛皮膜は生成するが、スプレー処理で生成した
ような葉状結晶になりやすく、カチオン型電着乍地とし
ては不適である。ニッケルイオンは0.05〜2g/l
でよく、好ましくは0.2〜1.59/12である。コ
バルトイオンは0.05〜2g/lでよく、好ましくは
0.1−1y/lである。ニッケルイオンやコバルトイ
オンの配合は、耐食性の向上に有効である。
リン酸イオンは5〜30g/12でよく、好ましくはl
O〜20g/lである。59/4未満であると不均一皮
膜になりやすく、また30g/(lを越えると本発明以
上の効果はなく、薬品の使用量が多くなるt4けである
。皮膜化成促進剤は亜硝酸イオン0601〜0.29/
(2および/またはm−ニトロベンゼンスルホン酸イオ
ン0.05〜2g/lでよく、好ましくは亜硝酸イオン
0.04〜0.15g/+2およびm−二トロベンゼン
スルホン酸イオン0.1〜1゜59/12である。これ
らの促進剤が規定量に達しないと充分な皮膜化成ができ
ず置端等になり、また規定量ギ越えるとブルーカラー状
の不均一皮膜になりやすい。
O〜20g/lである。59/4未満であると不均一皮
膜になりやすく、また30g/(lを越えると本発明以
上の効果はなく、薬品の使用量が多くなるt4けである
。皮膜化成促進剤は亜硝酸イオン0601〜0.29/
(2および/またはm−ニトロベンゼンスルホン酸イオ
ン0.05〜2g/lでよく、好ましくは亜硝酸イオン
0.04〜0.15g/+2およびm−二トロベンゼン
スルホン酸イオン0.1〜1゜59/12である。これ
らの促進剤が規定量に達しないと充分な皮膜化成ができ
ず置端等になり、また規定量ギ越えるとブルーカラー状
の不均一皮膜になりやすい。
これら主成分の供給源としては、例えば亜鉛イオンは酸
化亜鉛、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛等でよく、ニッケルイオン
は炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、リン酸
ニッケル等でよく、コバルトイオンは炭酸コバルト、硝
酸コバルト、塩化コバルト、リン酸コバルト等でよく、
リン酸イオンはリン酸、リン酸ソーダ、リン酸亜鉛、リ
ン酸ニッケル等でよく、亜硝酸イオンは亜硝酸ソーダ、
亜硝酸アンモン等でよ<、m−二トロベンゼンスルホン
酸イオンはm−二トロベンゼンスルホン酸ソーダ等が好
適である。
化亜鉛、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛等でよく、ニッケルイオン
は炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、リン酸
ニッケル等でよく、コバルトイオンは炭酸コバルト、硝
酸コバルト、塩化コバルト、リン酸コバルト等でよく、
リン酸イオンはリン酸、リン酸ソーダ、リン酸亜鉛、リ
ン酸ニッケル等でよく、亜硝酸イオンは亜硝酸ソーダ、
亜硝酸アンモン等でよ<、m−二トロベンゼンスルホン
酸イオンはm−二トロベンゼンスルホン酸ソーダ等が好
適である。
また、本発明に使用するリン酸塩皮膜化成処理液は、上
記亜鉛イオン、ニッケルイオン、コバルトイオン、リン
酸イオン、亜硝酸イオンおよびm−二トロベンゼンスル
ホン酸イオンの他に、硝酸イオンおよび塩素酸イオンを
含んでいてよく、その量は、硝酸イオンはl−10g/
l、好ましくは2〜8g/(2、塩素酸イオンは0.0
5〜2g/l。
記亜鉛イオン、ニッケルイオン、コバルトイオン、リン
酸イオン、亜硝酸イオンおよびm−二トロベンゼンスル
ホン酸イオンの他に、硝酸イオンおよび塩素酸イオンを
含んでいてよく、その量は、硝酸イオンはl−10g/
l、好ましくは2〜8g/(2、塩素酸イオンは0.0
5〜2g/l。
好ましくは0.2〜1.5g/lでよい。これらの成分
は単独または2つ以上組合わせて含有させてもよい。こ
れら成分の供給源としては、例えば硝酸イオンは硝酸、
硝酸ソーダ、硝酸アンモン、硝酸亜鉛、硝酸ニッケル等
でよく、塩素酸イオンは塩素酸、塩素酸ソーダ、塩素酸
アンモン等が好適である。
は単独または2つ以上組合わせて含有させてもよい。こ
れら成分の供給源としては、例えば硝酸イオンは硝酸、
硝酸ソーダ、硝酸アンモン、硝酸亜鉛、硝酸ニッケル等
でよく、塩素酸イオンは塩素酸、塩素酸ソーダ、塩素酸
アンモン等が好適である。
上記処理液による処理温度は、40〜70°Cでよく、
好ましくは45〜60°Cである。40℃未満であると
、皮膜化成性が悪く、長時間処理しなければ良好な皮膜
か生成しにくい。また70°Cを越えると、皮膜促進剤
の分解および処理液の沈殿発生等で処理液のバランスが
くずれやすく、良好な皮膜が得られない。
好ましくは45〜60°Cである。40℃未満であると
、皮膜化成性が悪く、長時間処理しなければ良好な皮膜
か生成しにくい。また70°Cを越えると、皮膜促進剤
の分解および処理液の沈殿発生等で処理液のバランスが
くずれやすく、良好な皮膜が得られない。
処理時間は、まず初めに15〜120秒間浸漬し、次い
で2〜60秒間スプレーすればよい。好ましくは、30
〜90秒間浸漬し、次いで5〜45秒間スプレーすれば
よい。浸漬時間が15秒未満では、所望の直方体状結晶
が得られず葉状結晶の雑ったものになりやすく、また1
20秒を越えるど、本発明以上の効果がでず、設備が大
きくなるだけである。スプレー時間が2秒未満では、浸
漬時に付着したスラッチが落ちず、水洗工程に行くまで
に強固に付着するため、水洗工程では落ちにくく電着塗
装後の密着性および塗膜外観を悪くする。また60秒を
越えると、本発明以上の効果がでず、設備が大きくなる
だけである。
で2〜60秒間スプレーすればよい。好ましくは、30
〜90秒間浸漬し、次いで5〜45秒間スプレーすれば
よい。浸漬時間が15秒未満では、所望の直方体状結晶
が得られず葉状結晶の雑ったものになりやすく、また1
20秒を越えるど、本発明以上の効果がでず、設備が大
きくなるだけである。スプレー時間が2秒未満では、浸
漬時に付着したスラッチが落ちず、水洗工程に行くまで
に強固に付着するため、水洗工程では落ちにくく電着塗
装後の密着性および塗膜外観を悪くする。また60秒を
越えると、本発明以上の効果がでず、設備が大きくなる
だけである。
上記の如く下地処理された金属表面は、次いで従来法と
同様にしてカチオン型電着塗装に付す。
同様にしてカチオン型電着塗装に付す。
電着塗料としては、塗膜形成要素として、塩基性アミノ
基またはオニウム塩をもつ樹脂を酸で中和し水溶化(水
分散化)しだ熱硬化性樹脂とその架橋剤を含有せしめ、
必要に応じて各種の顔料や添加剤(例えば、分散剤、溶
剤)を配合した従来公知の水系塗料であってよい。上記
熱硬化性樹脂の代表的な具体例としてはアミノ変性エポ
キシ樹脂、アミノ変性ポリウレタンポリオール樹脂、ア
ミノ変性アクリル樹脂、アミノ変性マレイン化ジエン化
合物樹脂等が挙げられ、上記架橋剤の典型的な例として
はブロックイソシアネートが挙げられる。
基またはオニウム塩をもつ樹脂を酸で中和し水溶化(水
分散化)しだ熱硬化性樹脂とその架橋剤を含有せしめ、
必要に応じて各種の顔料や添加剤(例えば、分散剤、溶
剤)を配合した従来公知の水系塗料であってよい。上記
熱硬化性樹脂の代表的な具体例としてはアミノ変性エポ
キシ樹脂、アミノ変性ポリウレタンポリオール樹脂、ア
ミノ変性アクリル樹脂、アミノ変性マレイン化ジエン化
合物樹脂等が挙げられ、上記架橋剤の典型的な例として
はブロックイソシアネートが挙げられる。
かかるカチオン型電着塗料による塗装は、常法に従い不
揮発分15〜25wt%の電着浴に被塗物を浸漬し、1
50〜350Vの電圧を通常2〜3分間通電し、その後
170〜200℃で10〜30分間以上焼付けすればよ
い。
揮発分15〜25wt%の電着浴に被塗物を浸漬し、1
50〜350Vの電圧を通常2〜3分間通電し、その後
170〜200℃で10〜30分間以上焼付けすればよ
い。
以上の構成から成る本発明方法によれば、従来のスプレ
ー法およびスプレーデイツプ法では正常な皮膜化成がで
きない袋内部(例えば自動車ではサイドシル内部、ドア
内部等)の耐食性を大幅に向上し、しかも外板部(例え
ば自動車ではフェンダ−、フード、ルーフ、ドア等)の
密着性および耐食性を大幅に向上させることができる。
ー法およびスプレーデイツプ法では正常な皮膜化成がで
きない袋内部(例えば自動車ではサイドシル内部、ドア
内部等)の耐食性を大幅に向上し、しかも外板部(例え
ば自動車ではフェンダ−、フード、ルーフ、ドア等)の
密着性および耐食性を大幅に向上させることができる。
しかも、従来法ではカチオン型電着塗料の前処理皮膜と
して密着性および耐食性の点で不適であったが、本発明
方法を用いれば密着性および耐食性共に充分な効果を示
すことができるようになる。更に驚くべきことに、本発
明方法を用いれば、従来のスプレー法およびスプレーデ
イツプ法に比べて袋内部等に正常な皮膜化成が生成する
ので、同−九理物でも処理面積が増えるが、スプレー法
およびスプレーデイツプ法に比べて皮膜化成時のエツチ
ング量が1/2〜2/3のため、薬品の使用量およびス
ラッヂ量が2/3〜3/4に減少することが認められる
。
して密着性および耐食性の点で不適であったが、本発明
方法を用いれば密着性および耐食性共に充分な効果を示
すことができるようになる。更に驚くべきことに、本発
明方法を用いれば、従来のスプレー法およびスプレーデ
イツプ法に比べて袋内部等に正常な皮膜化成が生成する
ので、同−九理物でも処理面積が増えるが、スプレー法
およびスプレーデイツプ法に比べて皮膜化成時のエツチ
ング量が1/2〜2/3のため、薬品の使用量およびス
ラッヂ量が2/3〜3/4に減少することが認められる
。
以上まとめると、本発明方法は次に示す利点を奏するも
のといえる。
のといえる。
■ 下地処理におけるスプレー法およびスプレーデイツ
プ法では正常に皮膜化成できない袋内部の塗装後の耐食
性を大幅に向上できる。
プ法では正常に皮膜化成できない袋内部の塗装後の耐食
性を大幅に向上できる。
■ 外板部の塗装後の密着性および耐食性を大幅に向上
できる。
できる。
■ カチオン型電着塗料本来の優れた性質を満足に発揮
させることができる。
させることができる。
■ 下地処理用薬品の使用量を大幅に減少できる。
■ 下地処理におけるスラッチの発生量を大幅に減少で
きる。
きる。
次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体□的に説
明する。なお、これらの例を実施するのに使用した処理
装置は第1図および第2図に示す通りである。上面に7
ツクlを有し且つ周面に複数の穴2を設けられた枠型の
ハンガー3に、その両側開口面において金属試験片4.
5を固定する。
明する。なお、これらの例を実施するのに使用した処理
装置は第1図および第2図に示す通りである。上面に7
ツクlを有し且つ周面に複数の穴2を設けられた枠型の
ハンガー3に、その両側開口面において金属試験片4.
5を固定する。
このようにして試験片4,5を取付けたハンガー3を所
定の処理液を入れた槽6内に吊し、スプレー処理にあっ
ては槽内空間中でライザー7.8より処理液を試験片4
.5に吹き付け、浸漬処理にあっては処理液中に水没さ
せる。
定の処理液を入れた槽6内に吊し、スプレー処理にあっ
ては槽内空間中でライザー7.8より処理液を試験片4
.5に吹き付け、浸漬処理にあっては処理液中に水没さ
せる。
実施例 1〜3
市販の冷間圧延m(70X150X0.8n+m)の試
験板を上述の如くセットし、アルカリ性脱脂剤(日本ペ
イント社製「リドリン5D200」、2重量%)にて温
度60°Cで、1分間スプレーそして2分間浸漬処理し
て脱脂し、その後水洗し、次に表面調整剤(日本ペイン
ト社製「フイキソヂン」、0.1重量%)にて15秒間
浸漬処理した。次いでZnO,8g/l、Ni0.5g
/f2.POal 4g/(21N O339/ Q、
C1030,5g/12およびNO20,、08g/l
を含むリン酸塩化成処理液で全酸度17ポインド、遊離
酸度0.9ポイント、トーナー値1゜5ポイントおよび
温度52°Cにおいて、30〜90秒間の間で時間を変
化させて浸漬処理し、続いて同様に10〜60秒間の間
でスプレー処理した。
験板を上述の如くセットし、アルカリ性脱脂剤(日本ペ
イント社製「リドリン5D200」、2重量%)にて温
度60°Cで、1分間スプレーそして2分間浸漬処理し
て脱脂し、その後水洗し、次に表面調整剤(日本ペイン
ト社製「フイキソヂン」、0.1重量%)にて15秒間
浸漬処理した。次いでZnO,8g/l、Ni0.5g
/f2.POal 4g/(21N O339/ Q、
C1030,5g/12およびNO20,、08g/l
を含むリン酸塩化成処理液で全酸度17ポインド、遊離
酸度0.9ポイント、トーナー値1゜5ポイントおよび
温度52°Cにおいて、30〜90秒間の間で時間を変
化させて浸漬処理し、続いて同様に10〜60秒間の間
でスプレー処理した。
その後水道水そしてイオン交換水で水洗し、乾燥しIこ
。
。
このようにしてリン酸塩処理した試験板について、その
内面(ハンガー内に向いた面)と外面(内面の反対側の
面)における皮膜外観、皮膜量および皮膜結晶を調べた
。その結果を第1表と図面に示す。なお、皮膜結晶の構
造を示す図面代用写真は、走査型電子顕微鏡(日本電子
社製J 5M−720)で角度45°1倍率1500倍
で撮影したものである。
内面(ハンガー内に向いた面)と外面(内面の反対側の
面)における皮膜外観、皮膜量および皮膜結晶を調べた
。その結果を第1表と図面に示す。なお、皮膜結晶の構
造を示す図面代用写真は、走査型電子顕微鏡(日本電子
社製J 5M−720)で角度45°1倍率1500倍
で撮影したものである。
上記の新しいリン酸塩処理試験板をブロックイソシアネ
ートを架橋剤とするアミノ変性エポキシ樹脂カチオン型
電着塗料(日本ペイント社製「パワートップピー30ブ
ラツク」)で膜厚20μに塗装しく電圧250v、通電
時間3分)、温度180℃で30分間焼付けた。
ートを架橋剤とするアミノ変性エポキシ樹脂カチオン型
電着塗料(日本ペイント社製「パワートップピー30ブ
ラツク」)で膜厚20μに塗装しく電圧250v、通電
時間3分)、温度180℃で30分間焼付けた。
この電着塗装試験板について、5%塩水噴霧試験(J
l5−Z−2371)を1000時間行った。
l5−Z−2371)を1000時間行った。
その結果を第1表に示す。
上記の新しい電着塗装試験板を中塗り塗料(日本ペイン
ト社製「オルガTO778グレー」)で膜厚30μ、次
いで上塗り塗料(日本ペイント社製「オルガTO226
マーガレツトホワイト」)で膜厚40μに塗装し、全体
で3コート3ベークの塗装板を得た。
ト社製「オルガTO778グレー」)で膜厚30μ、次
いで上塗り塗料(日本ペイント社製「オルガTO226
マーガレツトホワイト」)で膜厚40μに塗装し、全体
で3コート3ベークの塗装板を得た。
この塗装板を50°Cの脱イオン水に10日間浸漬した
後、これに2mm間隔のゴハン目(100個)を鋭利な
カッターで形成し、その面に粘着テープを貼着した後こ
れを剥離して、塗装板に残っているゴハン目の数を数え
、密着性を調べた。
後、これに2mm間隔のゴハン目(100個)を鋭利な
カッターで形成し、その面に粘着テープを貼着した後こ
れを剥離して、塗装板に残っているゴハン目の数を数え
、密着性を調べた。
また、他の塗装板を水平面に対して15度に傾斜させて
設置し、これに重さ1.009、全長140 mm、先
端に頂角90″の合金工具銅鋼材製(材質JIS’
G4404、かたさHv700以上)の円錐型ヘッドを
有するアローを150cmの高さから垂直に自重落下さ
せて、塗面に25点のキズを形成する。次いでこの塗装
板を塩水噴霧試験(JIs−Z−2371,24時間)
→湿潤試験(温度40°C1相対湿度85%、120時
間)→室内放置(24時間)を1サイクルとして4サイ
クルの腐食試験(以後、黒錆テストという)に付した。
設置し、これに重さ1.009、全長140 mm、先
端に頂角90″の合金工具銅鋼材製(材質JIS’
G4404、かたさHv700以上)の円錐型ヘッドを
有するアローを150cmの高さから垂直に自重落下さ
せて、塗面に25点のキズを形成する。次いでこの塗装
板を塩水噴霧試験(JIs−Z−2371,24時間)
→湿潤試験(温度40°C1相対湿度85%、120時
間)→室内放置(24時間)を1サイクルとして4サイ
クルの腐食試験(以後、黒錆テストという)に付した。
試験後の塗面の糸端およびブリスターの最大径の平均値
を調べた。
を調べた。
以上の結果を第1表に示す。
比較例 1〜3
実施例1〜3と同じリン酸塩化成処理液でもって、試験
板を2分間すべてスプレー処理すること(比較例1)、
15秒間スプレー処理した後2分間浸漬処理すること(
比較例2)、および30秒間スプレー処理した後2分間
浸漬処理すること(比較例3)以外は、同様にしてリン
酸塩処理しそして塗装を行い、その性能を実施例1〜3
と同様に試験した。その結果を第1表に示す。
板を2分間すべてスプレー処理すること(比較例1)、
15秒間スプレー処理した後2分間浸漬処理すること(
比較例2)、および30秒間スプレー処理した後2分間
浸漬処理すること(比較例3)以外は、同様にしてリン
酸塩処理しそして塗装を行い、その性能を実施例1〜3
と同様に試験した。その結果を第1表に示す。
第1表および第3〜8図の結果から明らかな如く、比較
例1〜3のスプレー法およびスプレーデイツプ法では、
外面は均一良好皮膜になるが内面は置端および/まt;
は鉄系皮膜を含む不均一皮膜になり、また外面の均一良
好皮膜でもカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐塩水
噴霧性および黒錆性能が悪い。それに比べて本発明方法
では、内外面共に正常な均一緻密良好皮膜が生じ、しか
もカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐塩水噴霧性お
よび黒錆性能が良好である。
例1〜3のスプレー法およびスプレーデイツプ法では、
外面は均一良好皮膜になるが内面は置端および/まt;
は鉄系皮膜を含む不均一皮膜になり、また外面の均一良
好皮膜でもカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐塩水
噴霧性および黒錆性能が悪い。それに比べて本発明方法
では、内外面共に正常な均一緻密良好皮膜が生じ、しか
もカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐塩水噴霧性お
よび黒錆性能が良好である。
実施例 4〜6
実施例1〜3と同様の方法で市販の冷間圧延鋼(70X
150X0.8mm)の試験板を脱脂、水洗、表面調整
し、次いでZn1.2g/(2,CoO,1g/12゜
POtl 4g/cSC1030゜3g/l%N Os
59/ Qおよびm−ニトロベンゼンスルホン酸0.
4g/lt含むリン酸塩化成処理液で全酸度17ポイン
ト、遊離酸度0.9ポイントおよび温度50℃において
、30〜90秒間浸漬処理し、続いて5〜60秒間スプ
レー処理した。その後実施例1〜3と同様に操作し、各
種試験を行い、その結果を第2表に示す。
150X0.8mm)の試験板を脱脂、水洗、表面調整
し、次いでZn1.2g/(2,CoO,1g/12゜
POtl 4g/cSC1030゜3g/l%N Os
59/ Qおよびm−ニトロベンゼンスルホン酸0.
4g/lt含むリン酸塩化成処理液で全酸度17ポイン
ト、遊離酸度0.9ポイントおよび温度50℃において
、30〜90秒間浸漬処理し、続いて5〜60秒間スプ
レー処理した。その後実施例1〜3と同様に操作し、各
種試験を行い、その結果を第2表に示す。
比較例 4〜7
実施例4〜6と同じリン酸塩化成処理液でもって、試験
板を2分間すべてスプレー処理すること(比較例4)、
10秒間スプレー処理した後2分間浸漬処理すること(
比較例5)、30秒間スプレー処理した後2分間浸漬処
理すること(比較例6)、およびZn2.0g/lであ
る以外は同じ処理液で2分間浸漬処理した後5秒間スプ
レー処理すること(比較例7)以外は、同様にしてリン
酸塩処理しそして塗装を行い、その性能を実施例4〜6
と同様に試験した。その結果を第2表に示す。
板を2分間すべてスプレー処理すること(比較例4)、
10秒間スプレー処理した後2分間浸漬処理すること(
比較例5)、30秒間スプレー処理した後2分間浸漬処
理すること(比較例6)、およびZn2.0g/lであ
る以外は同じ処理液で2分間浸漬処理した後5秒間スプ
レー処理すること(比較例7)以外は、同様にしてリン
酸塩処理しそして塗装を行い、その性能を実施例4〜6
と同様に試験した。その結果を第2表に示す。
第2表および第9〜15図の結果から明らかな如く、比
較例4〜6のスプレー法およびスプレーデイツプ法では
、外面は均一良好皮膜になるが内面は置端および/また
は鉄系皮膜を含む不均一皮膜になり、また比較例7の処
理液中亜鉛イオン量が多いデイツプスプレー法は、内外
面共に均一皮膜になるが、皮膜結晶は比較例4〜6の外
面と同様に葉状の結晶となりしかもカチオン型電着塗装
での耐水密着性、耐塩水噴霧性および黒錆性能において
悪い結果である。また、比較例4〜6も悪い結果であっ
た。それに比べて本発明方法を行えば、浸漬時間が30
秒、60秒、90秒共に内外面正常な均一緻密良好皮膜
になり、しかもカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐
塩水噴霧性および黒錆性能すべてにおいて良い結果を得
た。
較例4〜6のスプレー法およびスプレーデイツプ法では
、外面は均一良好皮膜になるが内面は置端および/また
は鉄系皮膜を含む不均一皮膜になり、また比較例7の処
理液中亜鉛イオン量が多いデイツプスプレー法は、内外
面共に均一皮膜になるが、皮膜結晶は比較例4〜6の外
面と同様に葉状の結晶となりしかもカチオン型電着塗装
での耐水密着性、耐塩水噴霧性および黒錆性能において
悪い結果である。また、比較例4〜6も悪い結果であっ
た。それに比べて本発明方法を行えば、浸漬時間が30
秒、60秒、90秒共に内外面正常な均一緻密良好皮膜
になり、しかもカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐
塩水噴霧性および黒錆性能すべてにおいて良い結果を得
た。
比較例 8
実施例1〜3と同じリン酸塩化成処理液でもって、試験
板を90秒間すべて浸漬処理すること以外は、同様にし
てリン酸塩処理しそして塗装を行い、その性能を実施例
1〜3と同様に試験した。
板を90秒間すべて浸漬処理すること以外は、同様にし
てリン酸塩処理しそして塗装を行い、その性能を実施例
1〜3と同様に試験した。
その結果を第3表に示す。
比較例 9〜16
第4表に示す処理液組成および処理条件にて90秒間浸
漬処理した後10秒間スプレー処理すること以外は、実
施例1〜3と同様にしてリン酸塩処理しそして塗装を行
い、その性能を実施例1〜3と同様に試験した。その結
果を第3表に示す。
漬処理した後10秒間スプレー処理すること以外は、実
施例1〜3と同様にしてリン酸塩処理しそして塗装を行
い、その性能を実施例1〜3と同様に試験した。その結
果を第3表に示す。
第3表の比較例8の結果を第1表の実施例3の結果と比
較すると明らかな如く、単に浸漬処理のみを採用したの
では、均一緻密で良好な皮膜を得られるが、スラッジ付
着が多く、またカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐
塩水噴霧性および黒錆性能のいずれもが実施例3に比べ
て悪い。
較すると明らかな如く、単に浸漬処理のみを採用したの
では、均一緻密で良好な皮膜を得られるが、スラッジ付
着が多く、またカチオン型電着塗装での耐水密着性、耐
塩水噴霧性および黒錆性能のいずれもが実施例3に比べ
て悪い。
また、第3表の比較例9〜16の結果から明らかな如く
、本発明の規定の浸漬処理次いでスプレー処理に従って
リン酸塩化成処理を実施しても、使用する処理液の各成
分が各々本発明の規定範囲を逸脱していると、多くの場
合良好な皮膜が得られず、またカチオン型電着塗装にお
いても耐水密着性、耐塩水噴霧性および黒錆性能のいず
れもが悪い。良好な皮膜が得られる場合にあっても、や
はりカチオン型電着塗装における各性能が実施例に比べ
て悪い。なお、比較例12にあっては、Po4イオンを
規定量以上含有せしめた処理液を採用する例であるが、
実施例1〜3と同程度の性能しか得られず、上述の如く
薬品の使用量が多くなるだけである。
、本発明の規定の浸漬処理次いでスプレー処理に従って
リン酸塩化成処理を実施しても、使用する処理液の各成
分が各々本発明の規定範囲を逸脱していると、多くの場
合良好な皮膜が得られず、またカチオン型電着塗装にお
いても耐水密着性、耐塩水噴霧性および黒錆性能のいず
れもが悪い。良好な皮膜が得られる場合にあっても、や
はりカチオン型電着塗装における各性能が実施例に比べ
て悪い。なお、比較例12にあっては、Po4イオンを
規定量以上含有せしめた処理液を採用する例であるが、
実施例1〜3と同程度の性能しか得られず、上述の如く
薬品の使用量が多くなるだけである。
実施例7〜22
第5表に示す処理液組成および処理条件にて90秒間浸
漬処理した後10秒間スプレー処理すること以外は、実
施例1〜3と同様にしてリン酸塩処理しそして塗装を行
い、その性能を実施例1〜3と同様に試験した。その結
果を第6表に示す。
漬処理した後10秒間スプレー処理すること以外は、実
施例1〜3と同様にしてリン酸塩処理しそして塗装を行
い、その性能を実施例1〜3と同様に試験した。その結
果を第6表に示す。
第1図は本発明の実施例で使用する処理装置の簡略断面
図、第2図は第1図装置に使用する試験板とそのハンガ
ーの分解斜視図であって、3はハンガー、4.5は試験
板を示す。第3〜1589は実施例および比較例で得ら
れたリン酸塩皮膜の結晶構造を示し、その(a)は試験
板の外面、その(b)は試験板の内面に形成された皮膜
の結晶構造を示す。 特許出願人 日本ペイント株式会社 代理 人弁理士青 山 葆 はか1名 第3図 (bl 第4図 (b) 第5図 (b) 第6図 (b) 第7図 (b) 第8図 (a) Tb) 第90 (a) (b) 第10図 (b) 第11図 +b) 第12図 +b) 第13図 (a) (b) 第14凹 Tb)
図、第2図は第1図装置に使用する試験板とそのハンガ
ーの分解斜視図であって、3はハンガー、4.5は試験
板を示す。第3〜1589は実施例および比較例で得ら
れたリン酸塩皮膜の結晶構造を示し、その(a)は試験
板の外面、その(b)は試験板の内面に形成された皮膜
の結晶構造を示す。 特許出願人 日本ペイント株式会社 代理 人弁理士青 山 葆 はか1名 第3図 (bl 第4図 (b) 第5図 (b) 第6図 (b) 第7図 (b) 第8図 (a) Tb) 第90 (a) (b) 第10図 (b) 第11図 +b) 第12図 +b) 第13図 (a) (b) 第14凹 Tb)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、金属表面を亜鉛イオン0.5〜1.5g/l、ニッ
ケルイオンおよび/またはコバルトイオン0.05〜2
g/l、リン酸イオン5〜30g/l,および亜硝酸イ
オン0.01〜0.2g/lおよび/またはm−ニトロ
ベンゼンスルホン酸イオン0.05〜2g/lを主成分
とする酸性リン酸塩処理液でもって、処理液温度40〜
70℃で、まず15秒間以上浸漬処理し続いて2秒間以
上スプレー処理し、次いでカチオン型電着塗料で塗装す
ることを特徴とする金属表面の保護方法。 2、酸性リン酸塩処理液が硝酸イオン1〜10g/lお
よび/または塩素酸イオン0.05〜2g/lを含むも
のである上記第1項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63300764A JPH01208473A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 金属表面の保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63300764A JPH01208473A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 金属表面の保護方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP54015839A Division JPS5811513B2 (ja) | 1979-02-13 | 1979-02-13 | 金属表面の保護方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01208473A true JPH01208473A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=17888815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63300764A Pending JPH01208473A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 金属表面の保護方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01208473A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008133543A (ja) * | 1999-07-08 | 2008-06-12 | Jfe Steel Kk | 耐穴あき性に優れた亜鉛めっき鋼板 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63300764A patent/JPH01208473A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008133543A (ja) * | 1999-07-08 | 2008-06-12 | Jfe Steel Kk | 耐穴あき性に優れた亜鉛めっき鋼板 |
JP4720830B2 (ja) * | 1999-07-08 | 2011-07-13 | Jfeスチール株式会社 | 耐穴あき性およびプレス加工性に優れた亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
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