JPH0430470B2 - - Google Patents
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- JPH0430470B2 JPH0430470B2 JP62013675A JP1367587A JPH0430470B2 JP H0430470 B2 JPH0430470 B2 JP H0430470B2 JP 62013675 A JP62013675 A JP 62013675A JP 1367587 A JP1367587 A JP 1367587A JP H0430470 B2 JPH0430470 B2 JP H0430470B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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
- 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
- C23C22/05—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
- C23C22/34—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 fluorides or complex fluorides
- C23C22/36—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 fluorides or complex fluorides containing also phosphates
- C23C22/364—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 fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also manganese cations
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
本発明は、冷延鋼板及び合金化亜鉛メツキ鋼板
により構成される板金構成体の表面に、カチオン
電着塗装下地として優れた塗装付着性及び塗装後
の耐チツプ傷性、耐スキヤブコロージヨン性、耐
孔食性（耐孔明き腐食性）に優れた性能を付与す
るためのリン酸塩皮膜を形成させる前処理方法に
関する。
により構成される板金構成体の表面に、カチオン
電着塗装下地として優れた塗装付着性及び塗装後
の耐チツプ傷性、耐スキヤブコロージヨン性、耐
孔食性（耐孔明き腐食性）に優れた性能を付与す
るためのリン酸塩皮膜を形成させる前処理方法に
関する。
例えば、自動車ボデー、冷蔵庫ボデーなどの板
金構成体は、リン酸塩皮膜化成処理後に電着塗
装、エレクトロパウダーコーテイング、静電粉体
塗装、静電塗装などにより塗装される。自動車ボ
デーにおいては、リン酸塩皮膜化成処理後に電着
塗装、中塗塗装及び上塗塗装のスリーコート仕上
げが施されるのが通例であるが、最近高度の耐食
性が要求されるようになつたことから、自動車ボ
デーの下部（ホイールハウス、フエンダー、コー
ターパネル、ドアーアウターパネル、ロツカーパ
ネル、カウル、エンジンフードなど）に例えば住
友金属工業株式会社発行の雑誌である住友金属
（Vol.33、No.4Oct、1981）の自動車用鋼板特集
号に記載されているような表面処理鋼板、例えば
亜鉛メツキ鋼板、合金化亜鉛メツキ鋼板（例Zn
−Fe、Zn−Ni）の如き亜鉛基メツキ鋼板が採用
されたり、リン酸塩皮膜化成処理においては、従
来広く行われていたスプレー法から浸せき法へ切
換えたり、更にはプライマー塗装において、アニ
オン電着塗装から耐食性のより優れたカチオン電
着塗装への切換えなどの手段がとられるようにな
つてきた。 リン酸塩被膜化成処理液の公知例として、特開
昭56−142872号公報に、亜鉛0.15〜0.9％、マン
ガン0.01〜0.18％、ニツケル０〜0.5％、リン酸塩
0.4〜2.25％、脂肪族の２オキシ酸０〜0.8％、フ
ツ化物０〜0.4％、ニトロベンゼンスルホン酸ナ
トリウム0.03〜0.2％、ClO30.1〜0.5％、硝酸塩０
〜2.25％を含有する溶液が記載されている。 しかしながら、これ迄の傾向として冷延鋼板、
亜鉛メツキ鋼板、合金化亜鉛メツキ鋼板の何れの
場合にも、カチオン電着塗装、中塗塗装、上塗塗
装のスリーコート仕上げを施した場合の総合塗膜
の付着性があまり良好でないと云う欠点があつ
た。
金構成体は、リン酸塩皮膜化成処理後に電着塗
装、エレクトロパウダーコーテイング、静電粉体
塗装、静電塗装などにより塗装される。自動車ボ
デーにおいては、リン酸塩皮膜化成処理後に電着
塗装、中塗塗装及び上塗塗装のスリーコート仕上
げが施されるのが通例であるが、最近高度の耐食
性が要求されるようになつたことから、自動車ボ
デーの下部（ホイールハウス、フエンダー、コー
ターパネル、ドアーアウターパネル、ロツカーパ
ネル、カウル、エンジンフードなど）に例えば住
友金属工業株式会社発行の雑誌である住友金属
（Vol.33、No.4Oct、1981）の自動車用鋼板特集
号に記載されているような表面処理鋼板、例えば
亜鉛メツキ鋼板、合金化亜鉛メツキ鋼板（例Zn
−Fe、Zn−Ni）の如き亜鉛基メツキ鋼板が採用
されたり、リン酸塩皮膜化成処理においては、従
来広く行われていたスプレー法から浸せき法へ切
換えたり、更にはプライマー塗装において、アニ
オン電着塗装から耐食性のより優れたカチオン電
着塗装への切換えなどの手段がとられるようにな
つてきた。 リン酸塩被膜化成処理液の公知例として、特開
昭56−142872号公報に、亜鉛0.15〜0.9％、マン
ガン0.01〜0.18％、ニツケル０〜0.5％、リン酸塩
0.4〜2.25％、脂肪族の２オキシ酸０〜0.8％、フ
ツ化物０〜0.4％、ニトロベンゼンスルホン酸ナ
トリウム0.03〜0.2％、ClO30.1〜0.5％、硝酸塩０
〜2.25％を含有する溶液が記載されている。 しかしながら、これ迄の傾向として冷延鋼板、
亜鉛メツキ鋼板、合金化亜鉛メツキ鋼板の何れの
場合にも、カチオン電着塗装、中塗塗装、上塗塗
装のスリーコート仕上げを施した場合の総合塗膜
の付着性があまり良好でないと云う欠点があつ
た。
つまり、従来のリン酸塩皮膜化成処理後にカチ
オン電着塗装を条件として、スリーコート仕上げ
された自動車ボデーが、完成車として道路を走行
した場合に、高速回転している車輪によつて路面
上の砂利、小石、小さな金属物体などが自動車ボ
デーの主として足回り部の塗面に衝突し、さらに
その塗面における総合塗膜の素地金属への付着性
不良が災して、塗膜が容易に剥離してしまうと云
う問題点がある。この様な付着性不良を耐チツプ
傷性不良と称し、自動車メーカーにおいて重大な
問題として取上げられる様になつたのである。 更に、北米および欧州などにおいて冬期路面に
凍結防止剤として塩を散布する地域においては、
自動車ボデーの塗面に塩を含んだ砂利、小石、小
さな金属物体などが衝突するために、塗膜の剥離
部の腐食が促進して、スキヤブコロージヨン延い
ては孔食などの現象に進展し、著しく自動車ボデ
ーを損傷させると云う問題点もある。 冷延鋼板の代わりに亜鉛メツキ鋼板、合金化亜
鉛メツキ鋼板の如き亜鉛メツキ鋼板が自動車ボデ
ーの下部に採用されるようになつてから、素地金
属の防錆力によりスキヤブコロージヨン、孔食な
どの現象をかなり抑制する効果はあるが、この様
な表面処理鋼板をリン酸塩皮膜化成処理して塗装
した後の総合塗膜の付着性が改善されなければ、
表面処理鋼板・リン酸塩皮膜・総合塗膜の相剰効
果が充分に発揮されないために充分な解決策とは
ならないのである。
オン電着塗装を条件として、スリーコート仕上げ
された自動車ボデーが、完成車として道路を走行
した場合に、高速回転している車輪によつて路面
上の砂利、小石、小さな金属物体などが自動車ボ
デーの主として足回り部の塗面に衝突し、さらに
その塗面における総合塗膜の素地金属への付着性
不良が災して、塗膜が容易に剥離してしまうと云
う問題点がある。この様な付着性不良を耐チツプ
傷性不良と称し、自動車メーカーにおいて重大な
問題として取上げられる様になつたのである。 更に、北米および欧州などにおいて冬期路面に
凍結防止剤として塩を散布する地域においては、
自動車ボデーの塗面に塩を含んだ砂利、小石、小
さな金属物体などが衝突するために、塗膜の剥離
部の腐食が促進して、スキヤブコロージヨン延い
ては孔食などの現象に進展し、著しく自動車ボデ
ーを損傷させると云う問題点もある。 冷延鋼板の代わりに亜鉛メツキ鋼板、合金化亜
鉛メツキ鋼板の如き亜鉛メツキ鋼板が自動車ボデ
ーの下部に採用されるようになつてから、素地金
属の防錆力によりスキヤブコロージヨン、孔食な
どの現象をかなり抑制する効果はあるが、この様
な表面処理鋼板をリン酸塩皮膜化成処理して塗装
した後の総合塗膜の付着性が改善されなければ、
表面処理鋼板・リン酸塩皮膜・総合塗膜の相剰効
果が充分に発揮されないために充分な解決策とは
ならないのである。
そこで本発明は、これ等の問題点を解決するた
めになされたものであつて、冷延鋼板と合金化亜
鉛メツキ鋼板とより構成される板金構成体を、リ
ン酸塩被膜化成処理液によつて処理したのちカチ
オン電着塗装する方法において、前記板金構成体
を、ニツケルイオン0.4〜3.0g／、マンガンイ
オン0.2〜2.0g／を含み、全フツ素（Ｆ、ｇ／
）×リン酸イオン（PO4、ｇ／）：亜鉛イオン
（Zn、ｇ／）＝９〜64：１、リン酸イオン
（PO4、ｇ／）：亜鉛イオン（Zn、ｇ／）＝７
〜33：１、亜鉛イオン濃度が0.7〜2.2g／、お
よび遊離酸度（F.A.）が0.6〜1.4ポイントの濃度
条件を満足するリン酸塩被膜化成処理液に浸せき
処理することを特徴とするカチオン電着塗装前処
理方法を提供するものであり、リン酸塩皮膜化成
処理液における主要成分の濃度範囲を特定し、マ
ンガンイオン及びニツケルイオンを含むリン酸塩
皮膜化成処理液に浸せきし、リン酸塩皮膜を形成
せしめることにより、引続いて行われるカチオン
電着塗装、中塗塗装及び上塗塗装の総合塗膜の金
属表面への付着性を大幅に向上させることがで
き、耐チツプ傷性、耐スキヤブコロージヨン性並
びに耐孔食性の優れた性能結果が得られるのであ
る。
めになされたものであつて、冷延鋼板と合金化亜
鉛メツキ鋼板とより構成される板金構成体を、リ
ン酸塩被膜化成処理液によつて処理したのちカチ
オン電着塗装する方法において、前記板金構成体
を、ニツケルイオン0.4〜3.0g／、マンガンイ
オン0.2〜2.0g／を含み、全フツ素（Ｆ、ｇ／
）×リン酸イオン（PO4、ｇ／）：亜鉛イオン
（Zn、ｇ／）＝９〜64：１、リン酸イオン
（PO4、ｇ／）：亜鉛イオン（Zn、ｇ／）＝７
〜33：１、亜鉛イオン濃度が0.7〜2.2g／、お
よび遊離酸度（F.A.）が0.6〜1.4ポイントの濃度
条件を満足するリン酸塩被膜化成処理液に浸せき
処理することを特徴とするカチオン電着塗装前処
理方法を提供するものであり、リン酸塩皮膜化成
処理液における主要成分の濃度範囲を特定し、マ
ンガンイオン及びニツケルイオンを含むリン酸塩
皮膜化成処理液に浸せきし、リン酸塩皮膜を形成
せしめることにより、引続いて行われるカチオン
電着塗装、中塗塗装及び上塗塗装の総合塗膜の金
属表面への付着性を大幅に向上させることがで
き、耐チツプ傷性、耐スキヤブコロージヨン性並
びに耐孔食性の優れた性能結果が得られるのであ
る。
茲に使用されるリン酸塩皮膜化成処理液中に含
まれるマンガンイオンはニツケルイオンと併用す
ると更に効果的である。フツ化物としてはフツ化
水素酸、ケイフツ化水素酸、ホウフツ化水素酸な
どを挙げることができ、フツ化水素酸とケイフツ
化水素酸又はケイフツ化水素酸とホウフツ化水素
などの２種類の配合が適当である。酸化剤および
促進剤としては、それぞれ従来公知のものが使用
できるが、酸化剤としては硝酸イオン（NO3）、
促進剤としては亜硝酸イオン（NO2）がそれぞ
れ好ましい。硝酸イオン並びに亜硝酸イオンの濃
度としては特に数値的に限定するものではない
が、リン酸塩皮膜化成処理液中の濃度としては前
者は４〜17g／、後者は0.1〜0.3g／の範囲が
好ましい。 リン酸塩皮膜化成処理方法としては、前述の板
金構成体をアルカリ清浄液で表面を清浄にしたの
ち、通常水洗いを２回以上繰り返し、次いでコロ
イドチタンを含む表面調整液にて浸せき又はスプ
レー処理したのち、本発明のリン酸塩皮膜化成処
理液を20℃〜60℃に加熱し、その中に90秒〜150
秒間浸せきして、該構成体の表面にカチオン電着
塗装下地に適する優れたリン酸塩皮膜を形成させ
ることができる。 このような処理により、冷延鋼板表面に対し皮
膜重量が2.0〜3.0g／m2のフオスフオフイライト
〔Zn2Fe（PO4）2・4H2O〕を主成分とする緻密な皮
膜を形成し、合金化亜鉛メツキ鋼板表面に対し皮
膜重量が2.0〜3.5g／m2のホパイト〔Zn3（PO4）2・
4H2O〕を主成分とする緻密な皮膜を形成する。 リン酸塩皮膜化成後に板金構成体を２回以上の
水洗を繰り返し、必要に応じて後処理を施し、最
終的に脱イオン水による洗浄後、乾燥して電着工
程に移される。 本発明に示されるリン酸塩皮膜化成処理液は、
特に冷延鋼板及び合金化亜鉛メツキ鋼板に対し、
カチオン電着下地として優れたリン酸塩皮膜を形
成させるが、その他の鋼板、メツキ鋼板などに対
しても適用し得るものであり、かつ、アニオン電
着塗装、エレクトロパウダーコーテイング、静電
粉体塗装、静電塗装その他の塗装前処理としても
優れた効果が期待できるものである。
まれるマンガンイオンはニツケルイオンと併用す
ると更に効果的である。フツ化物としてはフツ化
水素酸、ケイフツ化水素酸、ホウフツ化水素酸な
どを挙げることができ、フツ化水素酸とケイフツ
化水素酸又はケイフツ化水素酸とホウフツ化水素
などの２種類の配合が適当である。酸化剤および
促進剤としては、それぞれ従来公知のものが使用
できるが、酸化剤としては硝酸イオン（NO3）、
促進剤としては亜硝酸イオン（NO2）がそれぞ
れ好ましい。硝酸イオン並びに亜硝酸イオンの濃
度としては特に数値的に限定するものではない
が、リン酸塩皮膜化成処理液中の濃度としては前
者は４〜17g／、後者は0.1〜0.3g／の範囲が
好ましい。 リン酸塩皮膜化成処理方法としては、前述の板
金構成体をアルカリ清浄液で表面を清浄にしたの
ち、通常水洗いを２回以上繰り返し、次いでコロ
イドチタンを含む表面調整液にて浸せき又はスプ
レー処理したのち、本発明のリン酸塩皮膜化成処
理液を20℃〜60℃に加熱し、その中に90秒〜150
秒間浸せきして、該構成体の表面にカチオン電着
塗装下地に適する優れたリン酸塩皮膜を形成させ
ることができる。 このような処理により、冷延鋼板表面に対し皮
膜重量が2.0〜3.0g／m2のフオスフオフイライト
〔Zn2Fe（PO4）2・4H2O〕を主成分とする緻密な皮
膜を形成し、合金化亜鉛メツキ鋼板表面に対し皮
膜重量が2.0〜3.5g／m2のホパイト〔Zn3（PO4）2・
4H2O〕を主成分とする緻密な皮膜を形成する。 リン酸塩皮膜化成後に板金構成体を２回以上の
水洗を繰り返し、必要に応じて後処理を施し、最
終的に脱イオン水による洗浄後、乾燥して電着工
程に移される。 本発明に示されるリン酸塩皮膜化成処理液は、
特に冷延鋼板及び合金化亜鉛メツキ鋼板に対し、
カチオン電着下地として優れたリン酸塩皮膜を形
成させるが、その他の鋼板、メツキ鋼板などに対
しても適用し得るものであり、かつ、アニオン電
着塗装、エレクトロパウダーコーテイング、静電
粉体塗装、静電塗装その他の塗装前処理としても
優れた効果が期待できるものである。
本発明におけるリン酸塩皮膜化成処理液の濃度
範囲について説明すると、リン酸塩皮膜化成処理
液中のマンガンイオンは、特開昭56−142872号公
報にマンガン含有量の範囲として0.01〜1.18％の
記載があるが、0.2g／以下であるとその効果が
顕著に現れず、又2.0g／以上の場合には、技術
的な面ではそれほど困難性はないものの経済的な
面において必ずしも好ましいものではなく、適切
な範囲は0.2〜2.0g／である。全フツ素（Ｆ，
ｇ／）×リン酸イオン（PO4，ｇ／）：亜鉛イ
オン（Zn，ｇ／）の値は９〜64：１の範囲が
好ましい。９よりも低い比の値では、カチオン電
着して塗装仕上げした後の塗膜の耐チツピング性
が劣るようになり、64よりも大きな比の値では、
カチオン電着塗装時に塗膜の肌荒れを起こさせる
ようになるので好ましくない。リン酸イオン
（PO4，ｇ／）：亜鉛イオン（Zn，ｇ／）の値
は７〜33：１の範囲が好ましく、７よりも低い比
の値では、それにて形成されるリン酸塩皮膜が外
観的に不満足となり、かつ本発明において示され
る性能が発揮されない。33よりも大きい比の値で
は、リン酸塩皮膜化成処理中のリン酸イオンの濃
度が非常に高くなり経済的に好ましくない。フツ
化水素酸の配合量が多いと過剰エツチングとなり
化成被膜の仕上りが悪くなり、カチオン電着塗装
後肌荒れを起こす。又、フツ化水素酸の配合量が
少なくケイフツ化水素酸のみになるとSiが処理液
中で安定に存在しなくなり、化成性が悪くなる。
亜鉛イオン濃度は0.7〜2.2g／の範囲が好まし
く、0.7よりも低い濃度では満足なリン酸塩皮膜
が形成し難くなり、塗装後の性能も発揮されな
い。2.2よりも高い濃度では、リン酸塩皮膜の重
量が大きくなり、カチオン電着塗装を含む総合塗
膜の付着性を低下させる。ニツケルイオンをリン
酸塩皮膜化成処理液に含有させると、それにより
化成される被膜の電着塗装性能が向上すること知
られているが、本発明における処理液のニツケル
イオン濃度は、経済的な面を考慮して、0.4〜
3.0g／とする。 次に、遊離酸度FAは0.6〜1.4ポイントの範囲
が好ましく、0.6よりも低い値では形成されるリ
ン酸塩皮膜はカチオン電着塗装を含む塗装仕上げ
後の塗膜の耐チツプ傷性を悪くし、1.4よりも高
い値では、リン酸塩皮膜化成性が劣り本発明に示
される性能が発揮されない。 前述におけるポイントとは、リン酸塩皮膜化成
処理液の10ミリリツトルをピペツトでビーカーに
採り、これにブロムフエノールブルー指示薬を２
〜３滴加え、1/10規定の水酸化ナトリウム水溶液
で液の色が淡青紫色となるまで滴定し、滴定に要
した1/10規定の水酸化ナトリウム水溶液のミリリ
ツトル数である。 本発明におけるリン酸塩被膜化成処理液に塩素
酸イオン（ClO3 -）を含有させると、合金化亜鉛
メツキ鋼板の化成被膜性能を低下させるので、塩
素酸イオンの添加は適当でない。 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。 実施例１〜７および比較例１〜６ (1) テストピース 次の２種類をテストピースに供した。 ａ 冷延鋼板 材 質 SPCC−SD JIS−Ｇ−3141 寸 法 70×150×0.8mm ｂ 合金化亜鉛メツキ鋼板 材 質 新日本製鐡(株)社製 “シルバーアロイ” 寸 法 70×150×0.8mm (2) リン酸塩皮膜化成処理工程 ａ 脱脂 フアインクリーナー4357 （日本パーカライジング(株)社製アルカリクリ
ーナー） フアインクリーナー4357A剤16g／及び フアインクリーナー4357B剤12g／ 55〜60℃で２分間スプレー ｂ 水洗 水道水を使用 室温で20秒間スプレー。 ｃ 表面調整 プレパインＺ （日本パーカライジング(株)社製コ
ロイドチタン入り表面調整剤） プレパインＺ 1.5g／ 室温で10秒間スプレー。 ｄ リン酸塩皮膜化成 リン酸塩皮膜化成処理液の組成及び処理条
件については夫々の例を第１表に示す。 ｅ 水洗 上記ｂと同じ。 ｆ 脱イオン水水洗 比抵抗５×105Ωcm以上の脱イオン水を使
用し、室温で10秒間スプレー。 ｇ 水切乾燥 110℃の熱風で２分間乾燥。 (3) カチオン電着塗装 ａ エレクロン9200（関西ペイント(株)社製）を
使用し、下記条件にて電着。 全没通電方式 70Vの電圧で90秒間電着させ引続いて
250Vに電圧を上げて180秒間電着。 ｂ 水 洗 水道水使用、室温で10秒間スプレー。 ｃ 脱イオン水水洗 比抵抗５×105Ωcm以上の脱イオン水を使
用し、室温で５秒間スプレー。 ｄ 焼 付 175℃で30分 (4) 中塗塗装 メラミンアルキツド系樹脂塗料：アミラツク
Ｎ−２−シーラー（関西ペイント(株)社製）を使
用し、エアスプレーで乾燥膜厚が30μになるよ
うに塗布し、10〜20分間セツテイング後140℃
で30分間焼付。 (5) 上塗塗装 メラミンアルキツド系樹脂塗料：アミラツク
ホワイトM3（関西ペイトン(株)社製）を使用し、
エアスプレーで乾燥膜厚が40μになるように塗
布し、10〜20分間セツテイング後140℃で30分
間焼付。 第１表に示されるリン酸塩皮膜化成処理を行つ
たのちの該皮膜の性状並びに塗装後の性能につい
て第２表に示す。 注）＊ Ｒ＝〔全フツ素(F)×リン酸イオン（PO4）〕ｇ
／／亜鉛イオン（Zn）ｇ／ ＊＊リン酸塩皮膜化成処理液の10ミリリツトルを
ピペツトでビーカーに採り、これにフエノール
フタレイン指示薬を３〜４滴加え、1/10規定の
水酸化ナトリウム水溶液で液の色が淡いピンク
色となるまで滴定する。滴定に要した1/10規定
水酸化ナトリウム水溶液のミリリツトル数をポ
イントで表す。 皮膜外観：肉眼による目視観察。 皮膜重量測定：蛍光Ｋ線PKa法による。 Ｐ／Ｐ＋Ｈ：回析Ｘ線強度のピーク比で表す。 Ｐ…フオスフオフイライト （100）面の強度 Ｈ…ホパイト（020）面の強度 結晶粗度：スンプ法300倍写真観察による。 耐チツプ傷性： リン酸塩皮膜化成処理してカチオン電着塗装、
中塗塗装及び上塗塗装したテストピースを室温に
て１昼夜放置したのち、40゜±１℃に保持した脱
イオン水にテストピース同志が互いに接触しない
ように120時間浸せきする。次に取り出して室温
で１時間自然乾燥したのち、塗装仕上げ面を上に
して水平面に対し45゜に傾斜させるように固定す
る。次に、そのテストピースの中央を横切る水平
面に対し直角の方向でかつその中央部から4.5m
の高さの位置から直径２インチの案内筒の中を通
して1/4インチナツトの100ケ〔総重量（198±
0.5g）〕を自然落下させることにより、テストピ
ースの塗面にチツプ傷をつけたのち、チツプ傷部
の塗膜のはく離状況を目視観察する。 Ａ…塗膜の素地金属表面からのはく離が少ない （耐チツプ傷性 大） Ｂ…塗膜の素地金属表面からのはく離が中程度 Ｃ…塗膜の素地金属表面からのはく離が多い （耐チツプ傷性 小） 複合サイクル試験： 供試塗板を前述の方法でチツプ傷つけ後５％の
ソルトスプレーテスト（JIS−Ｚ−2371）を72時
間行う。 次にテストピースを取出して96時間屋外にばく
露する。以上の操作を４回繰り返したのち、テス
トピースを更に上記ソルトスプレーテストに72時
間かける。 次にテストピースを取出してテストピースの塗
面に発生した腐食生成物及び塗膜ふくれ部を金属
製スクレーパーによりかき落としたのち、はく離
した塗膜の程度を目視観察する。 Ａ…塗膜のはがれが非常に少ない。 Ｂ…塗膜のはがれが少ない Ｃ…塗膜のはがれがやや多い Ｄ…塗膜のはがれが非常に多い 耐水二次密着試験： 合金化亜鉛メツキ鋼板をリン酸塩皮膜化成処理
したのち、カチオン電着塗装、中塗塗装及び上塗
塗装したテストピースを室温にて１昼夜放置した
のち、40±１℃の脱イオン水にて20日間浸せき
し、その後取り出して水分を抜き取つたのち塗面
にナイフで傷が鋼板素地に達するまで幅２mmの10
ケのゴバン目切傷をつける。次に、ゴバン目の部
分にスコツチテープを圧着し、急激に引き剥がし
てゴバン目の残存する塗膜の目数を数える。 残存目数 100／100……Ａ 75以上／100……Ｂ 50以上／100……Ｃ 49以下／100……Ｄ
範囲について説明すると、リン酸塩皮膜化成処理
液中のマンガンイオンは、特開昭56−142872号公
報にマンガン含有量の範囲として0.01〜1.18％の
記載があるが、0.2g／以下であるとその効果が
顕著に現れず、又2.0g／以上の場合には、技術
的な面ではそれほど困難性はないものの経済的な
面において必ずしも好ましいものではなく、適切
な範囲は0.2〜2.0g／である。全フツ素（Ｆ，
ｇ／）×リン酸イオン（PO4，ｇ／）：亜鉛イ
オン（Zn，ｇ／）の値は９〜64：１の範囲が
好ましい。９よりも低い比の値では、カチオン電
着して塗装仕上げした後の塗膜の耐チツピング性
が劣るようになり、64よりも大きな比の値では、
カチオン電着塗装時に塗膜の肌荒れを起こさせる
ようになるので好ましくない。リン酸イオン
（PO4，ｇ／）：亜鉛イオン（Zn，ｇ／）の値
は７〜33：１の範囲が好ましく、７よりも低い比
の値では、それにて形成されるリン酸塩皮膜が外
観的に不満足となり、かつ本発明において示され
る性能が発揮されない。33よりも大きい比の値で
は、リン酸塩皮膜化成処理中のリン酸イオンの濃
度が非常に高くなり経済的に好ましくない。フツ
化水素酸の配合量が多いと過剰エツチングとなり
化成被膜の仕上りが悪くなり、カチオン電着塗装
後肌荒れを起こす。又、フツ化水素酸の配合量が
少なくケイフツ化水素酸のみになるとSiが処理液
中で安定に存在しなくなり、化成性が悪くなる。
亜鉛イオン濃度は0.7〜2.2g／の範囲が好まし
く、0.7よりも低い濃度では満足なリン酸塩皮膜
が形成し難くなり、塗装後の性能も発揮されな
い。2.2よりも高い濃度では、リン酸塩皮膜の重
量が大きくなり、カチオン電着塗装を含む総合塗
膜の付着性を低下させる。ニツケルイオンをリン
酸塩皮膜化成処理液に含有させると、それにより
化成される被膜の電着塗装性能が向上すること知
られているが、本発明における処理液のニツケル
イオン濃度は、経済的な面を考慮して、0.4〜
3.0g／とする。 次に、遊離酸度FAは0.6〜1.4ポイントの範囲
が好ましく、0.6よりも低い値では形成されるリ
ン酸塩皮膜はカチオン電着塗装を含む塗装仕上げ
後の塗膜の耐チツプ傷性を悪くし、1.4よりも高
い値では、リン酸塩皮膜化成性が劣り本発明に示
される性能が発揮されない。 前述におけるポイントとは、リン酸塩皮膜化成
処理液の10ミリリツトルをピペツトでビーカーに
採り、これにブロムフエノールブルー指示薬を２
〜３滴加え、1/10規定の水酸化ナトリウム水溶液
で液の色が淡青紫色となるまで滴定し、滴定に要
した1/10規定の水酸化ナトリウム水溶液のミリリ
ツトル数である。 本発明におけるリン酸塩被膜化成処理液に塩素
酸イオン（ClO3 -）を含有させると、合金化亜鉛
メツキ鋼板の化成被膜性能を低下させるので、塩
素酸イオンの添加は適当でない。 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。 実施例１〜７および比較例１〜６ (1) テストピース 次の２種類をテストピースに供した。 ａ 冷延鋼板 材 質 SPCC−SD JIS−Ｇ−3141 寸 法 70×150×0.8mm ｂ 合金化亜鉛メツキ鋼板 材 質 新日本製鐡(株)社製 “シルバーアロイ” 寸 法 70×150×0.8mm (2) リン酸塩皮膜化成処理工程 ａ 脱脂 フアインクリーナー4357 （日本パーカライジング(株)社製アルカリクリ
ーナー） フアインクリーナー4357A剤16g／及び フアインクリーナー4357B剤12g／ 55〜60℃で２分間スプレー ｂ 水洗 水道水を使用 室温で20秒間スプレー。 ｃ 表面調整 プレパインＺ （日本パーカライジング(株)社製コ
ロイドチタン入り表面調整剤） プレパインＺ 1.5g／ 室温で10秒間スプレー。 ｄ リン酸塩皮膜化成 リン酸塩皮膜化成処理液の組成及び処理条
件については夫々の例を第１表に示す。 ｅ 水洗 上記ｂと同じ。 ｆ 脱イオン水水洗 比抵抗５×105Ωcm以上の脱イオン水を使
用し、室温で10秒間スプレー。 ｇ 水切乾燥 110℃の熱風で２分間乾燥。 (3) カチオン電着塗装 ａ エレクロン9200（関西ペイント(株)社製）を
使用し、下記条件にて電着。 全没通電方式 70Vの電圧で90秒間電着させ引続いて
250Vに電圧を上げて180秒間電着。 ｂ 水 洗 水道水使用、室温で10秒間スプレー。 ｃ 脱イオン水水洗 比抵抗５×105Ωcm以上の脱イオン水を使
用し、室温で５秒間スプレー。 ｄ 焼 付 175℃で30分 (4) 中塗塗装 メラミンアルキツド系樹脂塗料：アミラツク
Ｎ−２−シーラー（関西ペイント(株)社製）を使
用し、エアスプレーで乾燥膜厚が30μになるよ
うに塗布し、10〜20分間セツテイング後140℃
で30分間焼付。 (5) 上塗塗装 メラミンアルキツド系樹脂塗料：アミラツク
ホワイトM3（関西ペイトン(株)社製）を使用し、
エアスプレーで乾燥膜厚が40μになるように塗
布し、10〜20分間セツテイング後140℃で30分
間焼付。 第１表に示されるリン酸塩皮膜化成処理を行つ
たのちの該皮膜の性状並びに塗装後の性能につい
て第２表に示す。 注）＊ Ｒ＝〔全フツ素(F)×リン酸イオン（PO4）〕ｇ
／／亜鉛イオン（Zn）ｇ／ ＊＊リン酸塩皮膜化成処理液の10ミリリツトルを
ピペツトでビーカーに採り、これにフエノール
フタレイン指示薬を３〜４滴加え、1/10規定の
水酸化ナトリウム水溶液で液の色が淡いピンク
色となるまで滴定する。滴定に要した1/10規定
水酸化ナトリウム水溶液のミリリツトル数をポ
イントで表す。 皮膜外観：肉眼による目視観察。 皮膜重量測定：蛍光Ｋ線PKa法による。 Ｐ／Ｐ＋Ｈ：回析Ｘ線強度のピーク比で表す。 Ｐ…フオスフオフイライト （100）面の強度 Ｈ…ホパイト（020）面の強度 結晶粗度：スンプ法300倍写真観察による。 耐チツプ傷性： リン酸塩皮膜化成処理してカチオン電着塗装、
中塗塗装及び上塗塗装したテストピースを室温に
て１昼夜放置したのち、40゜±１℃に保持した脱
イオン水にテストピース同志が互いに接触しない
ように120時間浸せきする。次に取り出して室温
で１時間自然乾燥したのち、塗装仕上げ面を上に
して水平面に対し45゜に傾斜させるように固定す
る。次に、そのテストピースの中央を横切る水平
面に対し直角の方向でかつその中央部から4.5m
の高さの位置から直径２インチの案内筒の中を通
して1/4インチナツトの100ケ〔総重量（198±
0.5g）〕を自然落下させることにより、テストピ
ースの塗面にチツプ傷をつけたのち、チツプ傷部
の塗膜のはく離状況を目視観察する。 Ａ…塗膜の素地金属表面からのはく離が少ない （耐チツプ傷性 大） Ｂ…塗膜の素地金属表面からのはく離が中程度 Ｃ…塗膜の素地金属表面からのはく離が多い （耐チツプ傷性 小） 複合サイクル試験： 供試塗板を前述の方法でチツプ傷つけ後５％の
ソルトスプレーテスト（JIS−Ｚ−2371）を72時
間行う。 次にテストピースを取出して96時間屋外にばく
露する。以上の操作を４回繰り返したのち、テス
トピースを更に上記ソルトスプレーテストに72時
間かける。 次にテストピースを取出してテストピースの塗
面に発生した腐食生成物及び塗膜ふくれ部を金属
製スクレーパーによりかき落としたのち、はく離
した塗膜の程度を目視観察する。 Ａ…塗膜のはがれが非常に少ない。 Ｂ…塗膜のはがれが少ない Ｃ…塗膜のはがれがやや多い Ｄ…塗膜のはがれが非常に多い 耐水二次密着試験： 合金化亜鉛メツキ鋼板をリン酸塩皮膜化成処理
したのち、カチオン電着塗装、中塗塗装及び上塗
塗装したテストピースを室温にて１昼夜放置した
のち、40±１℃の脱イオン水にて20日間浸せき
し、その後取り出して水分を抜き取つたのち塗面
にナイフで傷が鋼板素地に達するまで幅２mmの10
ケのゴバン目切傷をつける。次に、ゴバン目の部
分にスコツチテープを圧着し、急激に引き剥がし
てゴバン目の残存する塗膜の目数を数える。 残存目数 100／100……Ａ 75以上／100……Ｂ 50以上／100……Ｃ 49以下／100……Ｄ
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- １ 冷延鋼板と合金化亜鉛メツキ鋼板とより構成
される板金構成体を、リン酸塩被膜化成処理液に
よつて処理したのちカチオン電着塗装する方法に
おいて、前記板金構成体を、ニツケルイオン0.4
〜3.0g／、マンガンイオン0.2〜2.0g／を含
み、全フツ素（Ｆ、ｇ／）×リン酸イオン
（PO4、ｇ／）：亜鉛イオン（Zn、ｇ／）＝９
〜64：１、リン酸イオン（PO4、ｇ／）：亜鉛
イオン（Zn、ｇ／）＝７〜33：１、亜鉛イオン
濃度が0.7〜2.2g／、および遊離酸度（F.A.）
が0.6〜1.4ポイントの濃度条件を満足するリン酸
塩被膜化成処理液に浸せき処理することを特徴と
するカチオン電着塗装前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62013675A JPS62174385A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | カチオン電着塗装前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62013675A JPS62174385A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | カチオン電着塗装前処理方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10868282A Division JPS58224172A (ja) | 1982-01-08 | 1982-06-24 | カチオン電着塗装前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174385A JPS62174385A (ja) | 1987-07-31 |
| JPH0430470B2 true JPH0430470B2 (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=11839760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62013675A Granted JPS62174385A (ja) | 1987-01-23 | 1987-01-23 | カチオン電着塗装前処理方法 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS62174385A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103938237A (zh) * | 2013-06-04 | 2014-07-23 | 无锡市锡山区鹅湖镇荡口青荡金属制品厂 | 一种镁合金表面电镀镍工艺 |
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| JPS62174385A (ja) * | 1987-01-23 | 1987-07-31 | Nippon Parkerizing Co Ltd | カチオン電着塗装前処理方法 |
| DE3918136A1 (de) * | 1989-06-03 | 1990-12-06 | Henkel Kgaa | Verfahren zur erzeugung von manganhaltigen phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen |
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1987
- 1987-01-23 JP JP62013675A patent/JPS62174385A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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