JPH0149790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄鋼材料のリン酸塩化成処理のため
の表面調整液に関するものであり、さらに詳しく
述べるならば、リン酸塩化成被膜の性質を改良
し、また酸洗等の予備処理を十分に行なつた後に
表面調整を行なつても十分な表面調整機能を実現
することが難しいような溶接部のある鉄鋼材料に
対し、その塗装下地用リン酸塩皮膜処理前に使用
するのに好適な表面調整液に関するものである。 〔従来の技術〕 鉄鋼材料をリン酸塩化成処理する前の表面調整
法としては、Tiコロイドによる方法と蓚酸によ
る方法が知られている。主として、前者は非酸洗
鋼材に、また、後者は酸洗鋼材に、適用されてい
る。 溶接箇所がある鉄鋼材料を表面調整する場合
は、酸洗（兼脱脂）→水洗→中和→水洗→表面調
整→水洗→皮膜化成→水洗→乾燥の工程で処理し
塗装性能を向上させる。この工程における酸洗
は、溶接部のフラツクス、スケール等の除去及び
付着油の除去を目的とし、通常、硫酸酸洗で行な
われる。なお、硫酸には脱脂のための界面活性剤
が添加される。中和は主に苛性ソーダ系を使用
し、鉄鋼材料表面の酸を中和する。表面調整は、
蓚酸等の蓚酸を使用し、前工程より持込まれる中
和液の除去及び次工程である皮膜化成工程での処
理のバランス壊れの防止および皮膜化成をスムー
ズに行なわせる為の皮膜の形成を主目的とする。
なお、表面調整に使用される酸による若干の除錆
効果もあるので、酸洗後の水洗工程で形成される
薄い酸化膜は除去される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 近年、塗装外観に対する消費者の要求がますま
す高級化しかつ多様化するにつれて、塗装下地処
理としての化成処理の性能が一層厳しく要求さ
れ、その結果リン酸塩化成処理のための表面調整
に対する要求も厳しくなりつつある。 特に、溶接部を有する鉄鋼材料では溶接部に存
在する微量のフラツクス、酸化物などの溶接時の
副生成物、ならびに溶接治具と被溶接材との接触
による付着油汚染などが表面調整液の作用を妨害
する。このため、次工程の皮膜化成では油付着箇
所は化成不良となり、その後の塗装外観ムラおよ
び塗装性能劣化を引き起し、製品価値の低落を招
く。この防止対策として、表面調整の前工程にお
いて、酸洗や界面活性剤による処理が行なわれて
いたが、その効果は十分ではなかつた。特に、溶
接部の近傍で被溶接材に焼付いた油については酸
洗（兼脱脂）工程では完全に除去出来ないし、ま
た酸洗により除去された油が酸洗液中に蓄積し、
油分濃度が増えると油が鋼板に再付着するため溶
接部を有する鉄鋼材料の表面調整前処理には困難
性があつた。 本発明は、鉄鋼材料のリン酸塩化成処理用表面
調整において、溶接部を有する材料については、
その塗装品質を溶接部がない材料とほぼ同等程度
まで近づけることができ、また溶接部を有しない
材料についてはその塗装品質を従来のもの以上と
することができる表面調整液を提供すことを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る鉄鋼材料のリン酸塩化成処理用表
面調整液は、１〜20ｇ／の蓚酸と、および0.1
〜15ｇの有機キレート剤の水溶液から構成された
ものであることを特徴とする。この有機キレート
剤としては、グルコン酸などのポリオキシカルボ
ン酸；クエン酸、酒石酸などのオキシ酸；（CH₂）
ｎ（COOH）₂、但しｎ≧２のジカルボン酸、例え
ばコハク酸；EDTA；NTA；安息香酸などの芳
香族カルボン酸；グリシンなどのアミノ酸；タン
ニン酸；および、これらの有機酸のアルカリ塩な
どがある。有機キレート剤は表面調整後に行なわ
れる化成処理の均質性を高めることができる。す
なわち、蓚酸は、鉄に対するエツチング作用が強
く、従つて表面調整作用を有するものであるが、
これに、鉄に対するエツチング作用が弱く、表面
調整作用をもたない有機キレート剤を併用する
と、蓚酸が、鉄鋼材料表面に均一に作用して、そ
の効果が高められる。鉄に対しエツチング作用の
弱い有機キレート剤を、単独で使用しても鉄鋼材
料に対する表面調整効果は発生しないが、蓚酸と
有機キレート剤との併用により、鉄鋼材料に対す
る表面調整効果が高められ、それによつてその溶
接部・非溶接部（母材）に関係なく、均質な化成
処理が可能になる。また溶接部のない鉄鋼材料に
ついては、化成処理皮膜の特性を直接測定してそ
の性能向上評価はできないが、しかしその塗装性
能を測定すると、本発明の表面調整剤処理により
その性能が向上することが認められる。これは本
発明の表面調整剤によつて化成皮膜下地の性能が
向上したためであることがわかる。このような効
果をもたらす蓚酸とキレート剤を含む表面調整液
中の、蓚酸濃度は１〜20／であり、有機キレー
ト剤濃度は0.1〜15ｇ／、更に好ましくは１〜
10ｇ／であることが好ましい。それぞれの濃度
の下限値未満では、上限併用効果が少なく、一
方、蓚酸濃度がその上限値を越えると、素材に蓚
酸塩皮膜が適量に形成され、そのため、リン酸塩
皮膜化成が阻害されることになる。また、有機キ
レート剤濃度がその上限値を越えると、リン酸塩
皮膜化成により鉄鋼材料表面に肌荒れを生じ、そ
の後塗装の耐蝕性が悪くなるので、好ましくな
い。 上記の構成を有する表面調整液にさらに界面活
性剤を添加すると、得られた表面調整剤は油等が
除去し易くなり、蓚酸の鉄鋼材料に対するエツチ
ング作用が均一になる。界面活性剤としては通常
の活性剤が使用できるが、低発泡性の非イオン界
面活性剤界面活性剤、及び両性界面活性剤を使用
することが好ましい。界面活性剤の濃度は、添加
の効果および経済性の面から0.2〜10ｇ／、で
あり、好ましくは0.5〜５ｇ／である。 本発明の表面調整液は、通常の方法で使用され
る。 溶接部を有する鉄鋼材料の場合は、酸洗（兼脱
脂）および中和処理された材料を、本発明の表面
調整液で表面調整する。また溶接部を有しない鉄
鋼材料の場合も、酸洗（必要により脱脂）および
中和された材料を、本発明の表面調整でスプレー
処理する。通常、処理温度は室温でよく、処理時
間は0.5〜３分である。 以下、実施例により本発明を説明する。 〔実施例〕 実施例 １ 普通鋼（STKM−11A）クロムモリブデン鋼
SCM−３、ハイテン（STKM−14A）計３種類
の自転車フレーム用に溶接されたパイプに対し、
酸洗兼脱脂を施し（硫酸20％＋界面活性剤0.2％、
80℃、15分浸漬）、次にこのパイプに水洗、中和
（苛性ソーダ0.1％、20℃、３分浸漬）、および水
洗を施した後、これに、蓚酸７ｇ／、グルコン
酸ソーダ５ｇ／を含有する、PH＝２、液温20℃
の酸性水溶液で30秒間スプレー処理を施して表面
調整を行ない、更に、これを水洗した後、このパ
イプにリン酸酸塩処理〔エナレズ20、日本パーカ
ライジング(株)製〕を、20℃で２分間スプレー法に
より施し、これを水洗後乾燥した。 得られた製品の特性を第１表に示す。 比較例 １ 上記実施例１の表面調整を蓚酸濃度を７ｇ／
に変更した以外は、全て実施例と同じ条件の処理
を行なつた。 得られた比較品の特性を第１表に示す。 実施例２〜７および比較例２ 実施例２〜７の各々において、表面調整に、蓚
酸、有機キレート剤、および界面活性剤、さらに
消泡剤（サンノプコ社製の非イオン系活性剤）を
含有する液を用い、その他は実施例１と同様の条
件で操作を行なつた。 また、比較例２において、表面調整液が有機キ
レート剤を含有しないこと以外は実施例５と同様
の操作を行つた。 実施例１〜７並びに比較例１〜２の各々におい
て処理された化成処理パイプにメラミン系下塗り
塗料（20μ）、メラミン系中塗り塗料（20μ）、メ
ラミン系上塗り塗料（20μ）計60μを３コート３
ベーク（焼付温度160℃）の条件で塗装し、この
塗膜の密着性、及び耐食性試験を行なつた。その
結果を、第ー１に示す。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １〜20ｇ／の蓚酸および0.1〜15ｇ／の
   有機キレート剤の水溶液から構成された鉄鋼材料
   のリン酸塩化成処理用表面調整液。 ２ 溶接部を有する鉄鋼材料の表面調整に用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表
   面調整液。 ３ １〜20ｇ／の蓚酸と、0.1〜15ｇ／の有
   機キレート剤と、および0.2〜10ｇ／の界面活
   性剤の水溶液から構成された鉄鋼材料のリン酸塩
   化成処理用表面調整液。 ４ 溶接部を有する鉄鋼材料の表面調整に用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の表
   面調整液。