JPH0338343B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0338343B2 JPH0338343B2 JP60099278A JP9927885A JPH0338343B2 JP H0338343 B2 JPH0338343 B2 JP H0338343B2 JP 60099278 A JP60099278 A JP 60099278A JP 9927885 A JP9927885 A JP 9927885A JP H0338343 B2 JPH0338343 B2 JP H0338343B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface conditioning
- ppm
- water
- film
- 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
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- -1 anionic organic compound Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 19
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 4
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 abstract description 4
- 238000007746 phosphate conversion coating Methods 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 5
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229940048084 pyrophosphate Drugs 0.000 description 3
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N bromophenol blue Chemical compound C1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
- C23C22/80—Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、金属表面のりん酸塩皮膜化成処理、
特にりん酸亜鉛系皮膜処理において、化成処理前
に化成反応の促進、りん酸塩皮膜重量(以下、皮
膜重量という)の低減ならびにりん酸塩皮膜結晶
(以下、皮膜結晶という)の均一化、及び微細化
を目的として用いられる、水性表面調整液に関す
るものである。 [従来の技術] 従来、このような表面調整を目的として使用さ
れる表面調整用組成物(以下、表面調整剤とい
う)については、米国特許第2874081号、第
2322349号、第2310239号などにより公知となつて
おり、表面調整剤に含まれる主な構成成分とし
て、コロダルチタン、ピロりん酸イオン、オルソ
りん酸イオン、ナトリウムイオン等が開示されて
いる。 しかしながら、此等の公知の表面調整剤で新規
に調製した表面調整液をりん酸塩皮膜化成処理工
程に適用した場合に、此等の何れの表面調整液の
使用においても、比較的に皮膜重量の少ない緻密
な皮膜を形成させ、さらにその上に塗装した場合
に満足な塗膜の密着性並びに耐食性を与える効果
が得られるが、前記表面調整液を新規に調製した
後、2日以上経時(この経時には、新規調製後、
適宜りん酸塩処理のために使用しながら経時する
場合と、新規調製後未使用のまま経時する場合の
いずれをも含む)した後のりん酸塩皮膜化成処理
において、皮膜結晶を粗大化させ、さらに皮膜重
量を25〜50%場合によつてはそれ以上増大させ、
得てして黄錆の発生、不均一な皮膜の生成などの
化成不良を起す欠点を有していた。この要因とし
て表面調整液の経時劣化が挙げられる。 すなわち、前記の表面調整液は経時劣化を起し
やすいので、新規調整後長期間にわたつて所望の
りん酸塩皮膜を安定して形成させることができな
かつた。 表面調整液が経時劣化を起したときに、その液
の新規調製当初の性能に戻すために、この経時劣
化した表面調整液の一部を頻繁に廃棄更新するこ
とが行われるが、その表面調整液の適正な維持が
難しく、経済性の点でも明らかに不利である。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明者等は、以上の欠点を解決するために、
特に表面調整液の経時劣化を抑制することにより
皮膜重量の増加率を15%以内に抑制し、もつて緻
密な皮膜結晶を形成させることを目的として、
種々検討を行つた。 [問題点を解決するための手段] 本発明者らが鋭意研究した結果、水に、チタン
の無機化合物をチタンとして3〜100ppm、ピロ
りん酸イオン60〜360ppm、全りん酸(PO4とし
て)150〜3000ppm及び水溶性ポリカルボン酸塩
と水溶性縮合ナフタレンスルフオン酸塩から選ば
れる少なくとも1種類の水溶性アニオン性有機化
合物を2〜300ppm主成分として含み、かつPHが
8.0〜9.5である表面調整液は前述のような経時劣
化を起し難いこと、即ち金属表面を前記表面調整
液で表面調整したのちりん酸塩皮膜を形成させた
場合に、その表面調整効果が持続され化成不良を
起こさず、しかも皮膜結晶が緻密で、かつ、皮膜
重量が表面調整用水溶液の新規調製の場合と比べ
て15%以内の増加率に収まるりん酸塩皮膜が得ら
れること及び従来の表面調整剤では充分な表面調
整効果を発揮できなかつた水質の水でも、本願発
明における表面調製剤の場合は充分な表面調整効
果が発揮できることを見出して本発明を完成し
た。 [組成の説明] 次に、本発明の表面調整液に含まれる各成分の
濃度及び作用効果について述べる。 チタンの無機化合物はコロイドを形成するが、
チタンとして3〜100ppmの濃度が好ましい。
3ppmより少ないと、皮膜結晶の緻密化が不十分
となる。100ppmより多いときは、3〜100ppmと
同様な皮膜結晶の緻密化がはかれるが、経済的考
慮から100pmを上限とするのが好ましい。 ピロりん酸イオンは60〜360ppmの濃度が好ま
しい。60ppmより少ないと、皮膜結晶の緻密化及
び皮膜重量の低減化の効果が不十分になると共
に、表面調整液の経時劣化が著しくなる。
360ppmより多いとりん酸亜鉛皮膜化成処理にお
いてりん酸亜鉛系の皮膜が形成され難くなり、り
ん酸鉄系の皮膜となりやすい。60〜360ppmの濃
度において、皮膜結晶の緻密化及び皮膜重量の低
減化の効果が十分になると共に、表面調整液中の
チタン化合物コロイドの凝集を抑制する作用を有
する。 全りん酸イオンは、HPO4,PO4,P2O7等のイ
オンをPO4に換算した合計量で、150〜3000ppm
の濃度が好ましい。150ppmより少ないと表面調
整液中のチタン化合物コロイドが凝集しやすくな
すり、経時劣化が著しくなる。3000ppmより多い
ときは、特に悪影響はないが、経済的考慮から上
限を3000ppmとするのが好ましい。 水溶性ポリカルボン酸塩と水溶性縮合ナフタレ
ンスルフオン酸塩から選ばれる少なくとも1種類
の水溶性アニオン性有機化合物は、本発明におけ
る必須の構成成分であり、その作用効果は次の通
りである。 表面調整用水溶液中に存在しているチタン化合
物コロイドは全体として、アニオンにチヤージし
かつ分散状態にある。ところが、経時劣化により
コロイドの凝集がおきてくるために、表面調整液
の調製初期の性能が保てなくなる。このコロイド
の凝集を抑制するには、前述のピロりん酸イオン
が比較的効果があるが、長期間の経時に対する凝
集抑制効果が少なく経時後の皮膜重量増加率は25
〜50%以上となる。仮にピロりん酸イオンを多量
に含有させて、チタンコロイドの凝集を抑制させ
ることができても、過剰のピロりん酸イオンは金
属特に鋼表面と反応して、その表面を不活性化
し、次の工程におけるりん酸塩化成処理反応を阻
害する。そこで、水溶性ポリカルボン酸塩と水溶
性縮合ナフタレンスルフオン酸塩から選ばれる少
なくとも1種類の水溶性アニオン性有機物化合物
を構成成分として表面調整液に含ませることによ
り、前記有機化合物添加前における初期の表面調
整効果をそこなうことなく、チタンの無機化合物
コロイドの分散を安定化させ、もつて、その表面
調整液での処理において経時的に皮膜重量が増加
するのを15%以内に抑制することが可能となる。
前記水溶性アニオン性有機物化合物の例として
は、ポリカルボン酸のナトリウム塩、アンモニウ
ム塩又はアルキルアミン塩、ポリカルボン酸の塩
とアクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリ
ロニトリル又は不飽和ジカルボン酸の塩とのコポ
リマー、イソブチレンとマレイン酸とのコポリマ
ーのナトリウム塩又はアンモニウム塩、スチレン
とマレイン酸とのコポリマーのナトリウム塩又は
アンモニウム塩、縮合ナフタレンスルホン酸のナ
トリウム塩又はアンモニウム塩及びホルマリン変
性縮合ナフタレンスルホン酸のナトリウム塩又は
アンモニウム塩等を挙げることができる。濃度と
してはポリカルボン酸系は2〜300ppm、縮合ナ
フタレンスルホン酸系の場合も又2〜300ppmが
好ましい。いずれの場合も、下限値より少ない
と、チタン化合物コロイドに対する十分な分散効
果がなく、経時劣化が抑制されない。上限値より
多いと、逆に、りん酸塩皮膜化成処理が阻害され
る。 PHは、8.0〜9.5が好ましい。8.0を下回ると、表
面調整液中のチタン化合物コロイドの等電点に近
づくためコロイドの凝集が起きやすくなり、皮膜
結晶の粗大化、皮膜重量の増加をまねく。9.5を
上回ると、アルカリが強すぎるため、表面調整効
果が期待できない。 [実施例] 以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 1 供試鋼板 JS−G−3141、SPCC 2 各処理液の準備 (1) アルカリ脱脂液 フアインクリナーL4422(日本パーカライ
ジング(株)製)を使用 PH約 10.2 全アルカリ度 16±1ポイント(10mlサンプ
ル、ブロムフエノールブルー指示薬、滴定
液0.1規定H2SO4での滴定値) (2) 表面調整液(実施例、及び比較例) 水に分散、溶解した本発明の表面調整液の
実施例、及び比較例を第1表に示す。 表面調整液の調製に比電導度150μs/cmの
水道水を使用した。 (3) りん酸塩皮膜化成処理液(りん酸亜鉛系) ボンデライト L3080(日本パーカライジ
ング(株)製)を使用 遊離酸度 0.8〜1.0ポイント(10mlサンプ
ル、ブロムフエノールブルー指示薬、滴定
液0.1規定NaOHでの滴定値) 全酸度 22〜24ポイント(10mlサンプル、フ
エノールフタレイン指示薬、滴定液0.1規
定NaOHでの滴定値) 促進剤濃度(NO2) 2.5〜3ポイント(サ
ツカロメーター法) 3 処理方法 (1) アルカリ脱脂 40±1℃ 180秒浸漬 (2) 水洗 (3) 表面調製 室温 30秒浸漬 (4) りん酸塩皮膜化成43±1℃120秒浸漬 (5) 水洗 (6) 純水水洗 (7) 水切乾燥 100℃ 4 りん酸塩皮膜の評価 (1) 皮膜外観 ○……緻密にして均一なりん酸塩皮膜 ×……化成不良(黄錆発生、皮膜不均一) (2) 皮膜重量 5%無水クロム酸水溶液にて剥離したのち
剥離前後の重量差より算出 (3) 皮膜結晶サイズ 走査型電子顕微鏡(日本電子(株)製JSM−
T100型)にて結晶の大きさをμm単位で測
定 実施例 2 表面調整液の調整のために比電導度600μs/cm
の工業用水を用いた以外は実施例1と同様に実施
した。その結果を第2表に示す。
特にりん酸亜鉛系皮膜処理において、化成処理前
に化成反応の促進、りん酸塩皮膜重量(以下、皮
膜重量という)の低減ならびにりん酸塩皮膜結晶
(以下、皮膜結晶という)の均一化、及び微細化
を目的として用いられる、水性表面調整液に関す
るものである。 [従来の技術] 従来、このような表面調整を目的として使用さ
れる表面調整用組成物(以下、表面調整剤とい
う)については、米国特許第2874081号、第
2322349号、第2310239号などにより公知となつて
おり、表面調整剤に含まれる主な構成成分とし
て、コロダルチタン、ピロりん酸イオン、オルソ
りん酸イオン、ナトリウムイオン等が開示されて
いる。 しかしながら、此等の公知の表面調整剤で新規
に調製した表面調整液をりん酸塩皮膜化成処理工
程に適用した場合に、此等の何れの表面調整液の
使用においても、比較的に皮膜重量の少ない緻密
な皮膜を形成させ、さらにその上に塗装した場合
に満足な塗膜の密着性並びに耐食性を与える効果
が得られるが、前記表面調整液を新規に調製した
後、2日以上経時(この経時には、新規調製後、
適宜りん酸塩処理のために使用しながら経時する
場合と、新規調製後未使用のまま経時する場合の
いずれをも含む)した後のりん酸塩皮膜化成処理
において、皮膜結晶を粗大化させ、さらに皮膜重
量を25〜50%場合によつてはそれ以上増大させ、
得てして黄錆の発生、不均一な皮膜の生成などの
化成不良を起す欠点を有していた。この要因とし
て表面調整液の経時劣化が挙げられる。 すなわち、前記の表面調整液は経時劣化を起し
やすいので、新規調整後長期間にわたつて所望の
りん酸塩皮膜を安定して形成させることができな
かつた。 表面調整液が経時劣化を起したときに、その液
の新規調製当初の性能に戻すために、この経時劣
化した表面調整液の一部を頻繁に廃棄更新するこ
とが行われるが、その表面調整液の適正な維持が
難しく、経済性の点でも明らかに不利である。 [発明が解決しようとする問題点] 本発明者等は、以上の欠点を解決するために、
特に表面調整液の経時劣化を抑制することにより
皮膜重量の増加率を15%以内に抑制し、もつて緻
密な皮膜結晶を形成させることを目的として、
種々検討を行つた。 [問題点を解決するための手段] 本発明者らが鋭意研究した結果、水に、チタン
の無機化合物をチタンとして3〜100ppm、ピロ
りん酸イオン60〜360ppm、全りん酸(PO4とし
て)150〜3000ppm及び水溶性ポリカルボン酸塩
と水溶性縮合ナフタレンスルフオン酸塩から選ば
れる少なくとも1種類の水溶性アニオン性有機化
合物を2〜300ppm主成分として含み、かつPHが
8.0〜9.5である表面調整液は前述のような経時劣
化を起し難いこと、即ち金属表面を前記表面調整
液で表面調整したのちりん酸塩皮膜を形成させた
場合に、その表面調整効果が持続され化成不良を
起こさず、しかも皮膜結晶が緻密で、かつ、皮膜
重量が表面調整用水溶液の新規調製の場合と比べ
て15%以内の増加率に収まるりん酸塩皮膜が得ら
れること及び従来の表面調整剤では充分な表面調
整効果を発揮できなかつた水質の水でも、本願発
明における表面調製剤の場合は充分な表面調整効
果が発揮できることを見出して本発明を完成し
た。 [組成の説明] 次に、本発明の表面調整液に含まれる各成分の
濃度及び作用効果について述べる。 チタンの無機化合物はコロイドを形成するが、
チタンとして3〜100ppmの濃度が好ましい。
3ppmより少ないと、皮膜結晶の緻密化が不十分
となる。100ppmより多いときは、3〜100ppmと
同様な皮膜結晶の緻密化がはかれるが、経済的考
慮から100pmを上限とするのが好ましい。 ピロりん酸イオンは60〜360ppmの濃度が好ま
しい。60ppmより少ないと、皮膜結晶の緻密化及
び皮膜重量の低減化の効果が不十分になると共
に、表面調整液の経時劣化が著しくなる。
360ppmより多いとりん酸亜鉛皮膜化成処理にお
いてりん酸亜鉛系の皮膜が形成され難くなり、り
ん酸鉄系の皮膜となりやすい。60〜360ppmの濃
度において、皮膜結晶の緻密化及び皮膜重量の低
減化の効果が十分になると共に、表面調整液中の
チタン化合物コロイドの凝集を抑制する作用を有
する。 全りん酸イオンは、HPO4,PO4,P2O7等のイ
オンをPO4に換算した合計量で、150〜3000ppm
の濃度が好ましい。150ppmより少ないと表面調
整液中のチタン化合物コロイドが凝集しやすくな
すり、経時劣化が著しくなる。3000ppmより多い
ときは、特に悪影響はないが、経済的考慮から上
限を3000ppmとするのが好ましい。 水溶性ポリカルボン酸塩と水溶性縮合ナフタレ
ンスルフオン酸塩から選ばれる少なくとも1種類
の水溶性アニオン性有機化合物は、本発明におけ
る必須の構成成分であり、その作用効果は次の通
りである。 表面調整用水溶液中に存在しているチタン化合
物コロイドは全体として、アニオンにチヤージし
かつ分散状態にある。ところが、経時劣化により
コロイドの凝集がおきてくるために、表面調整液
の調製初期の性能が保てなくなる。このコロイド
の凝集を抑制するには、前述のピロりん酸イオン
が比較的効果があるが、長期間の経時に対する凝
集抑制効果が少なく経時後の皮膜重量増加率は25
〜50%以上となる。仮にピロりん酸イオンを多量
に含有させて、チタンコロイドの凝集を抑制させ
ることができても、過剰のピロりん酸イオンは金
属特に鋼表面と反応して、その表面を不活性化
し、次の工程におけるりん酸塩化成処理反応を阻
害する。そこで、水溶性ポリカルボン酸塩と水溶
性縮合ナフタレンスルフオン酸塩から選ばれる少
なくとも1種類の水溶性アニオン性有機物化合物
を構成成分として表面調整液に含ませることによ
り、前記有機化合物添加前における初期の表面調
整効果をそこなうことなく、チタンの無機化合物
コロイドの分散を安定化させ、もつて、その表面
調整液での処理において経時的に皮膜重量が増加
するのを15%以内に抑制することが可能となる。
前記水溶性アニオン性有機物化合物の例として
は、ポリカルボン酸のナトリウム塩、アンモニウ
ム塩又はアルキルアミン塩、ポリカルボン酸の塩
とアクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリ
ロニトリル又は不飽和ジカルボン酸の塩とのコポ
リマー、イソブチレンとマレイン酸とのコポリマ
ーのナトリウム塩又はアンモニウム塩、スチレン
とマレイン酸とのコポリマーのナトリウム塩又は
アンモニウム塩、縮合ナフタレンスルホン酸のナ
トリウム塩又はアンモニウム塩及びホルマリン変
性縮合ナフタレンスルホン酸のナトリウム塩又は
アンモニウム塩等を挙げることができる。濃度と
してはポリカルボン酸系は2〜300ppm、縮合ナ
フタレンスルホン酸系の場合も又2〜300ppmが
好ましい。いずれの場合も、下限値より少ない
と、チタン化合物コロイドに対する十分な分散効
果がなく、経時劣化が抑制されない。上限値より
多いと、逆に、りん酸塩皮膜化成処理が阻害され
る。 PHは、8.0〜9.5が好ましい。8.0を下回ると、表
面調整液中のチタン化合物コロイドの等電点に近
づくためコロイドの凝集が起きやすくなり、皮膜
結晶の粗大化、皮膜重量の増加をまねく。9.5を
上回ると、アルカリが強すぎるため、表面調整効
果が期待できない。 [実施例] 以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 1 供試鋼板 JS−G−3141、SPCC 2 各処理液の準備 (1) アルカリ脱脂液 フアインクリナーL4422(日本パーカライ
ジング(株)製)を使用 PH約 10.2 全アルカリ度 16±1ポイント(10mlサンプ
ル、ブロムフエノールブルー指示薬、滴定
液0.1規定H2SO4での滴定値) (2) 表面調整液(実施例、及び比較例) 水に分散、溶解した本発明の表面調整液の
実施例、及び比較例を第1表に示す。 表面調整液の調製に比電導度150μs/cmの
水道水を使用した。 (3) りん酸塩皮膜化成処理液(りん酸亜鉛系) ボンデライト L3080(日本パーカライジ
ング(株)製)を使用 遊離酸度 0.8〜1.0ポイント(10mlサンプ
ル、ブロムフエノールブルー指示薬、滴定
液0.1規定NaOHでの滴定値) 全酸度 22〜24ポイント(10mlサンプル、フ
エノールフタレイン指示薬、滴定液0.1規
定NaOHでの滴定値) 促進剤濃度(NO2) 2.5〜3ポイント(サ
ツカロメーター法) 3 処理方法 (1) アルカリ脱脂 40±1℃ 180秒浸漬 (2) 水洗 (3) 表面調製 室温 30秒浸漬 (4) りん酸塩皮膜化成43±1℃120秒浸漬 (5) 水洗 (6) 純水水洗 (7) 水切乾燥 100℃ 4 りん酸塩皮膜の評価 (1) 皮膜外観 ○……緻密にして均一なりん酸塩皮膜 ×……化成不良(黄錆発生、皮膜不均一) (2) 皮膜重量 5%無水クロム酸水溶液にて剥離したのち
剥離前後の重量差より算出 (3) 皮膜結晶サイズ 走査型電子顕微鏡(日本電子(株)製JSM−
T100型)にて結晶の大きさをμm単位で測
定 実施例 2 表面調整液の調整のために比電導度600μs/cm
の工業用水を用いた以外は実施例1と同様に実施
した。その結果を第2表に示す。
【表】
【表】
※ 水溶性アニオン性高分子化合物
(1)…商品名 SNデイスパーサント5020(サンノプコ
(株)製、純分40%)を使用
(2)…商品名 ラベリンFW−N(第一工業製薬(株)製
、純分90%)を使用
(1)…商品名 SNデイスパーサント5020(サンノプコ
(株)製、純分40%)を使用
(2)…商品名 ラベリンFW−N(第一工業製薬(株)製
、純分90%)を使用
【表】
【表】
第1表及び第2表から明らかなように、本願発
明の表面調整液は比較例の場合と比較してその調
製直後の場合においても、10日間静置(経時)後
の場合においても化成皮膜の外観、皮膜重量増加
率、皮膜結晶サイズ共に優つている。比較例2は
皮膜外観において実施例と概ね同等であるが、経
時後において皮膜重量増加率が非常に大きくな
り、又皮膜結晶も粗大化するので明らかに劣る。
又第2表のデータにより、表面調整液の調製にお
いて、本願発明のものはその水溶液の調製の際に
使用する水の水質に性能的に影響を受けにくい事
も特徴の1つとして挙げることができる。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明の表面調整液は、
チタンの無機化合物コロイド、りん酸、ピロりん
酸、特定の水溶性アニオン性有機化合物を特定し
た配合で含みPHを8.0〜9.5に特定したことにより
従来公知の表面調整液と比較して、その経時劣化
に対する優れた抑制効果を発揮し、安定したりん
酸塩皮膜を得ることができる。さらに、表面調整
液の長期使用において初期の表面調整性能に戻す
必要が生じたときは、その液の一部廃棄更新が行
なわれるが、その場合におけるその表面調整液の
一部廃棄更新の量が少なくてすみかつその一部廃
棄更新の頻度も著しく減少できるので表面調整液
の適正な維持管理、ならびに経済性の面で有利で
ある等の種々の優れた効果を奏する。
明の表面調整液は比較例の場合と比較してその調
製直後の場合においても、10日間静置(経時)後
の場合においても化成皮膜の外観、皮膜重量増加
率、皮膜結晶サイズ共に優つている。比較例2は
皮膜外観において実施例と概ね同等であるが、経
時後において皮膜重量増加率が非常に大きくな
り、又皮膜結晶も粗大化するので明らかに劣る。
又第2表のデータにより、表面調整液の調製にお
いて、本願発明のものはその水溶液の調製の際に
使用する水の水質に性能的に影響を受けにくい事
も特徴の1つとして挙げることができる。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明の表面調整液は、
チタンの無機化合物コロイド、りん酸、ピロりん
酸、特定の水溶性アニオン性有機化合物を特定し
た配合で含みPHを8.0〜9.5に特定したことにより
従来公知の表面調整液と比較して、その経時劣化
に対する優れた抑制効果を発揮し、安定したりん
酸塩皮膜を得ることができる。さらに、表面調整
液の長期使用において初期の表面調整性能に戻す
必要が生じたときは、その液の一部廃棄更新が行
なわれるが、その場合におけるその表面調整液の
一部廃棄更新の量が少なくてすみかつその一部廃
棄更新の頻度も著しく減少できるので表面調整液
の適正な維持管理、ならびに経済性の面で有利で
ある等の種々の優れた効果を奏する。
Claims (1)
- 1 金属表面を清浄にした後、りん酸塩皮膜化成
処理をする前に金属表面を調整する方法におい
て、その表面調整液の必須成分が、チタンの無機
化合物をチタンとして3〜100ppm、ピロりん酸
イオンを60〜360ppm、全りん酸イオンがPO4と
して150〜3000ppm及び水溶性ポリカルボン酸塩
と水溶性縮合ナフタレンスルフオン酸塩から選ば
れる少なくとも1種類の水溶性アニオン性有機化
合物を2〜300ppm含み、かつPHが8.0〜9.5であ
ることを特徴とするりん酸塩皮膜化成処理用水性
表面調整液。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60099278A JPS61257481A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | りん酸塩皮膜化成処理用水性表面調整液 |
AU56729/86A AU5672986A (en) | 1985-05-10 | 1986-04-24 | Phosphating bath contains titanium pyrophosphate, and anionic polymer |
DE19863615294 DE3615294A1 (de) | 1985-05-10 | 1986-05-06 | Verfahren zur phosphatierung von metalloberflaechen |
EP86106161A EP0201841B1 (de) | 1985-05-10 | 1986-05-06 | Verfahren zur Phosphatierung von Metalloberflächen |
AT86106161T ATE68532T1 (de) | 1985-05-10 | 1986-05-06 | Verfahren zur phosphatierung von metalloberflaechen. |
DE8686106161T DE3681958D1 (de) | 1985-05-10 | 1986-05-06 | Verfahren zur phosphatierung von metalloberflaechen. |
BR8602096A BR8602096A (pt) | 1985-05-10 | 1986-05-09 | Composicao aquosa utilizavel no condicionamento de uma superficie metalica e processo para fosfatizacao de uma superficie metalica |
GB8611556A GB2174719B (en) | 1985-05-10 | 1986-05-12 | Solutions and processes for the conditioning treatment of metal surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60099278A JPS61257481A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | りん酸塩皮膜化成処理用水性表面調整液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61257481A JPS61257481A (ja) | 1986-11-14 |
JPH0338343B2 true JPH0338343B2 (ja) | 1991-06-10 |
Family
ID=14243197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60099278A Granted JPS61257481A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | りん酸塩皮膜化成処理用水性表面調整液 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0201841B1 (ja) |
JP (1) | JPS61257481A (ja) |
AT (1) | ATE68532T1 (ja) |
AU (1) | AU5672986A (ja) |
BR (1) | BR8602096A (ja) |
DE (2) | DE3681958D1 (ja) |
GB (1) | GB2174719B (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0633465B2 (ja) * | 1986-04-26 | 1994-05-02 | 日本パ−カライジング株式会社 | りん酸塩処理した自動車車体の後処理方法 |
DE3814287A1 (de) * | 1988-04-28 | 1989-11-09 | Henkel Kgaa | Polymere titanphosphate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur aktivierung von metalloberflaechen vor einer zinkphosphatierung |
DE3814334A1 (de) * | 1988-04-28 | 1989-11-09 | Henkel Kgaa | Hartwasserstabilisierender zusatz zu aktivierungsmitteln fuer die zinkphosphatierung |
DE4416619A1 (de) * | 1994-05-11 | 1995-11-16 | Henkel Kgaa | Herstellung phosphathaltiger Aktiviermittel für die Phosphatierung unter Einsatz von Mikrowellen |
EP0972862A3 (en) * | 1998-07-01 | 2004-01-02 | Nihon Parkerizing Co., Ltd. | Method for forming a phosphate film on steel wires and apparatus used therefor |
US8506728B2 (en) | 2009-09-03 | 2013-08-13 | Mazda Motor Corporation | Surface treatment method of metal material |
DE102014105226A1 (de) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Aktivierung von zu phosphatierenden Metalloberflächen, vorzugsweise verzinktem Stahlblech |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5855229A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Toyo Rubber Chem Ind Co Ltd | ポリスチレン発泡体の製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3728163A (en) * | 1970-05-25 | 1973-04-17 | Balm Paints Ltd | Alkaline liquids for cleaning metals |
US3864139A (en) * | 1970-12-04 | 1975-02-04 | Amchem Prod | Pretreatment compositions and use thereof in treating metal surfaces |
GB1408702A (en) * | 1973-02-09 | 1975-10-01 | Pyrene Chemical Services Ltd | Phosphate coating compositions and processes |
JPS5855229B2 (ja) * | 1981-01-19 | 1983-12-08 | 日本ペイント株式会社 | リン酸亜鉛処理用表面調整剤 |
AU2448684A (en) * | 1983-03-02 | 1984-09-06 | Parker Chemical Company | Metal treatment before phosphate coating |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP60099278A patent/JPS61257481A/ja active Granted
-
1986
- 1986-04-24 AU AU56729/86A patent/AU5672986A/en not_active Abandoned
- 1986-05-06 DE DE8686106161T patent/DE3681958D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-06 DE DE19863615294 patent/DE3615294A1/de not_active Withdrawn
- 1986-05-06 AT AT86106161T patent/ATE68532T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-05-06 EP EP86106161A patent/EP0201841B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-09 BR BR8602096A patent/BR8602096A/pt unknown
- 1986-05-12 GB GB8611556A patent/GB2174719B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5855229A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Toyo Rubber Chem Ind Co Ltd | ポリスチレン発泡体の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8611556D0 (en) | 1986-06-18 |
JPS61257481A (ja) | 1986-11-14 |
GB2174719A (en) | 1986-11-12 |
BR8602096A (pt) | 1987-01-13 |
DE3615294A1 (de) | 1986-11-13 |
GB2174719B (en) | 1989-05-04 |
ATE68532T1 (de) | 1991-11-15 |
DE3681958D1 (de) | 1991-11-21 |
AU5672986A (en) | 1986-11-13 |
EP0201841A3 (en) | 1988-08-10 |
EP0201841B1 (de) | 1991-10-16 |
EP0201841A2 (de) | 1986-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100250366B1 (ko) | 금속기판상에 인산 아연피막을 형성하기 위한 산성 수성조성물 및 이의 농축제 | |
CA1274156A (en) | Chromate coating of zinc surfaces | |
US4170671A (en) | Method for treatment of metal surface | |
JP3545974B2 (ja) | 金属材料のりん酸塩化成処理方法 | |
JPH04254589A (ja) | リン酸塩処理の活性化剤およびその使用方法 | |
JPH0338343B2 (ja) | ||
US4517030A (en) | Process for activating steel surface prior to phosphating treatment aqueous activating solution therefor | |
JPH09217180A (ja) | 中温リン酸マンガン化成処理液および化成処理方法 | |
US4330345A (en) | Phosphate coating process and composition | |
JPS6230265B2 (ja) | ||
EP0056675B1 (en) | Pretreatment composition for phosphatising ferrous metals, and method of preparing the same | |
US5507884A (en) | Process for forming a sparingly soluble chromate coating on zinciferous metal coated steel | |
JPH055899B2 (ja) | ||
US5232523A (en) | Phosphate coatings for metal surfaces | |
US5494504A (en) | Liquid rinse conditioner for phosphate conversion coatings | |
CA1300989C (en) | Corrosion resistant coating | |
JPH01316467A (ja) | チタン無含有活性化剤、その製造方法、および金属表面の活性化方法 | |
JP5300113B2 (ja) | 金属表面処理剤、金属表面処理剤を用いた金属表面処理方法及び表面処理を行った鉄部品 | |
US4059452A (en) | Metal surface treatment | |
US4643778A (en) | Composition and process for treating steel | |
JP3072757B2 (ja) | 高耐久性表面調整剤 | |
JPH06158345A (ja) | 3価クロム化合物のゾル、その組成物、およびその製造方法 | |
US7294210B2 (en) | Use of substituted hydroxylamines in metal phosphating processes | |
JPH02436B2 (ja) | ||
JPH0466671A (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金用表面処理液 |