JPH0432576A

JPH0432576A - リン酸亜鉛化成処理液

Info

Publication number: JPH0432576A
Application number: JP14031790A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Demachi; 出町　浩昭; Noriaki Kikui; 菊井　紀秋; Toshiharu Kikko; 橘高　敏晴
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-04

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、リン酸亜鉛化成処理液に関するものであり、
さらに詳しくは、自動車車体用鋼板の塗装前処理として
強固な化成処理皮膜を形成する処理液に関する。

（従来技術）従来、自動車車体を形成する鋼板は、塗装皮膜の密着性
および耐食性を向上させるために、塗装皮膜を形成する
以前に化成処理皮膜が形成されている。−船釣な化成処
理方法は、まず、鋼板を水酸化ナトリウム、ケイ酸ナト
リウム、炭酸ナトリウム等のアルカリ性溶液によって脱
脂し、表面調整し、鋼板表面にチタンコロイドを析呂さ
せた後、鋼板表面にリン酸亜鉛処理皮膜を形成する。自
動車車体の化成処理には一般にリン酸亜鉛を主成分とす
る化成処理液が使用され、その組成は年々改良されてき
ている。

また、自動車車体用鋼板には優れた耐食性が要求され、
冷延鋼板より耐食性が優れている亜鉛または亜鉛合金め
っき鋼板が使用されている。しかし、高耐食性に対する
要求が強まった結果、めっき鋼板表面に、反応型クロメ
ートまたは電解クロメートまたは塗布型クロメートの皮
膜を形成し、その上に、さらに有機系の樹脂皮膜を形成
した表面処理鋼板が開発された。この複合型表面処理鋼
板は、現在量も優れた防錆鋼板としてその使用量は年々
増加してきている。

（発明が解決しようとする問題点）クロメート処理さｔた表面処理鋼板に塗装が施される前
に化成処理を施す場合、このクロメート処理された表面
処理鋼板の表面に付着しているクロムが、自動車車体が
一度に組み上げられ冷延鋼板およびめっき鋼板が同時に
化成処理される時に溶出して化成処理液を汚染するため
、冷延鋼板およびめっき鋼板上に良好な化成処理皮膜を
得ることができなくなり、塗膜密着性および耐食性が著
しく低下するという不都合がある。

本発明は、上記不都合を解消するためになされたもので
、化成処理液中に溶出したクロムが存在しても、冷延鋼
板およびめっき鋼板上に良好な化成処理皮膜を形成する
ための化成処理液を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）化成処理液中のクロムが化成処理皮膜形成反応に及ぼす
影響を種々検討した結果、従来の化成処理液中に６価の
クロムが存在した場合、化成処理皮膜形成反応が著しく
妨害され、約１０ｐｐｍ程度存在しただけでも、はとん
ど化成処理皮膜が形成されないことが明かとなった。ま
た３価のクロムは反応に影響を及ぼさないことが判明し
た。

そこで６価のクロムが共存しても皮膜化成性を損なうこ
となく、塗膜密着性および耐食性に優れた化成処理皮膜
を形成できる処理液について鋭意検討を重ねた結果、未
置換ポリエーテル類を添加することで６価のクロムの妨
害を著しく抑制できることが判明した。

（発明の構成）本発明は冷延鋼板、めっき鋼板などの金属表面に化成処
理皮膜を形成するための、Ｚｎイオン０．１〜３．０ｇ
ＩＱ、　Ｎｉイオン０．１〜１０．０　ｇ　／Ｄ、、Ｍ
ｎイオン０．１〜１０．０ｇ／ｌ、リン酸イオン５．０
〜２０．０　ｇ　ＩＱ、未置換ポリエーテル類を一種以
上合計で０．０５〜１０．０　ｇ　／ｆａｔを含有し、
ＰＨ２〜４である化成処理液を提供する。

本発明のリン酸亜鉛化成処理液はＺｎイオン、Ｎｉイオ
ン、Ｍｎイオン、リン酸イオンおよび未置換ポリエーテ
ルを必須成分として含む。

Ｚｎイオンは化成処理皮膜の主成分となる重要な成分で
あり、処理液中のＺｎイオンは０．１ｇ＃！未満である
と均一なリン酸亜鉛が形成されず、３．０ｇ／ｌを越え
るとリン酸亜鉛結晶が粗大化し、良好な結晶が得られず
好ましくない。

Ｎｉは耐食性を向上する役目があり、処理液中のＮ１イ
オン濃度が０．１ｇ＃１未満であると耐食性向上が誌め
られず、１０．０　ｇ　／Ｒを越えるとリン酸亜鉛結晶
が粗大化し皮膜に隙間が生じるので好ましくない。

Ｍｎは化成処理皮膜中に含有されることによって、塗膜
密着性を向上させる役目があり、訃イオン濃度が０．１
ｇ＃！未満であると塗膜密着性が悪く、１０．０ｇ／ｌ
を越えると耐食性が低下するので好ましくない。

リン酸イオンは５．０〜２０．０ｇ／ρの範囲外では良
好な塗膜密着性と耐食性が得られないので好ましくない
。

本発明において未置換ポリエーテル類は６価のクロムの
妨害を著しく抑制し、良好なリン酸亜鉛皮膜を形成する
作用がある。本発明の添加剤として特に優れているのは
、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール
およびポリエチレンポリプロピレングリコールである。

処理液中の未置換ポリエーテル類の濃度が合計で０．０
５ｇＩＱ未満では、６価のクロムに対して十分な抑制効
果を発揮せず、１０．０　ｇ　ＩＱを越えてもその効果
が飽和し、それ以上添加しても意味がない。

本発明のリン酸亜鉛化成処理液のＰＨは２〜・１に制御
されるが、ＰＨの調整には、リン酸、塩酸および硫酸な
どの酸または水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび
水酸化アンモニウム等を用いて行う。ＰＨが２未満では
形成される皮膜の耐食性が低下し、ＰＨが４を越えると
リン酸亜鉛結晶が粗大化し、良好なリン酸亜鉛皮膜が形
成されず塗膜密着性が低下するので好ましくない。

なお、本発明の処理液には、その他の成分として従来の
処理液に添加されている皮膜化成促進剤（亜硝酸イオン
、過酸化水素等）を成分として含有しても差し支えない
。

（発明の具体的な開示）以下に本発明のリン酸亜鉛化成処理液に関し、本発明に
よる実施例と本発明によらない比較例を示す。

実施例冷延鋼板と合金化溶融亜鉛めっき鋼板を使用し。

以下の脱脂、水洗、表面調整、リン酸亜鉛化成処理、水
洗、乾燥、塗装の工程に従って処理した。

脱脂：アルカリ脱脂剤を使用し、４０℃で２分間浸漬す
る。

水洗：水道水を使用し、１０秒間水洗する。

表面調整：通常のチタンコロイド系の表面調整剤に、常
温で１５秒間浸漬する。

リン酸亜鉛化成処理：第１表の処理液に、　５０℃で２
分間浸漬処理する。第１表に示す組成以外にさらに、Ｎ
Ｏ３”’７．４　ｇ　／１２、Ｎｏ２−０．０７ｇ／（
ｌおよびＣｒ”０．１４ＩＱをリン酸亜鉛化成処理液に
添加して使用した。

水洗：イオン交換水で１０秒間水洗する。

乾燥：熱風乾燥炉で１００℃で５分間乾燥する。

塗装：カチオン電着塗料を使用し塗膜厚１５μｍに塗装
し、２００℃で１５分間焼付けし、中塗りおよび上塗り
として、アミノアルキッド系静電塗料をそれぞれ３０μ
ｍ塗装し、１５０℃で２０分間焼き付けする。

これらの工程により処理した対象金属を用いて以下に示
す各種試験により性能評価を行った。

１盪方迭表面外観：走査電子顕微鏡で２０００倍に拡大し、皮膜
形態を調査した。評価基準は以下の通りである。

Ｏ全面均一、緻密Ｏはぼ均一、やや粗大 △ややムラ、粗大Ｘ全面ムラ、粗大塗膜密着性試験：塗装板を４０℃の蒸留水に２４０時間
浸漬後、２ｍｍ間隔のゴバン目（１００個）をカッター
ナイフで表面を傷つけ、セロハンテープを粘着した後、
剥離し、塗装板に残っているゴバン目塗膜の数を数える
。評価基準は以下の通りである。

０８０〜１００個０５０〜７９個 △２０〜４９個 ×　０〜１９個耐食性試験：塗装板をカッターナイフで鋼素地に達する
スクラッチを入れて、塩水噴霧試験を１０００時間行っ
た後、スクラッチ部にセロハンテープを粘着した後、剥
離し、スクラッチ部の最大膨れ鋳幅を測定する。評価基
準は以下の通りである。

◎１　、５ｍｒｒ１未満 △２　、５ｍｍ以上３　、５ｍｍ未滴Ｑ　１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ未満ｘ　３．５ｍｍ以上嗟’ｂ　　ｅ　６　ｃ：；　ｃ；　ｅ：；　ｃ：：６　
ｃ；　ｃ６　ｃ　　ｃ；　ｃ６　ｅ　Ｃ；　６　ｅ：　
ｃ：　＝１案１；ｅ膿鴫ぜ朋・１＃！＋、ＩＶｌｌに−メＪ６５二言部６１：冨ε−パーー号力、　６１０
００い。。ｌｎ　Ｍ。９１ゆ。。、。宮。。

ミ・　ｃ；　−’　＋−：　＋　：ｃ；　＋　Ｃ；　Ｃ
；　ｌ　ｃ；ざ−：、−ｃ６　ｃ；　：：試」１雀呆第２表に冷延鋼板の結果を、第３表に合金化溶融亜鉛め
っき鋼板の結果を示す。共に本発明による実施例では比
較例より均一で緻密な化成処理皮膜が形成され、塗膜密
着性および耐食性に優れていることが明らかである。

第２表実施例１２．３実施例２２．３実施例３２．３実施例４２．３実施例５２．３実施例６２．３実施例７２．２実施例８２．３実施例９２．３実施例１０　　　２．３比較例１０．５比較例２０．１比較例３０．６比較例４１．８比較例５０，５比較例６０．２比較例７１．５比較例８０．６ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ ◎　　　　　　　◎ △　　　　　　　△ ×　　　　　　　　　Ｘ △　　　　　　　× ○　　　　　　　△ △　　　　　　　　× Ｘ　　　　　　　　　Ｘ △　　　　　　　× △　　　　　　　　× 実施例１実施例２実施例３実施例４実施例５実施例６実施例７実施例８実施例９実施例１０比較例１比較例２比較例３比較例４比較例５比較例６比較例７比較例８第３表３．３　　　　　　　　　◎　　　　　　　◎　　　　
　◎３、！１　　　　　　　　　◎　　　　　　　◎　
　　　　◎３．４　　　　　　　　　◎　　　　　　　
◎　　　　　◎３．４　　　　　　　　　◎　　　　　
　　◎　　　　　◎３４　　　　　　　　◎　　　　　
　　◎　　　　　◎３４　　　　　　　　◎　　　　　
　　◎　　　　　◎３３　　　　　　　　◎　　　　　
　　◎　　　　　◎３４　　　　　　　　◎　　　　　
　　◎　　　　　◎３．４　　　　　　　　　◎　　　
　　　　◎　　　　　◎３３　　　　　　　　◎　　　
　　　　◎　　　　　◎１．０　　　　　　　　　△　
　　　　　　△　　　　　△ＱＩ　　　　　　　　　　
Ｘ　　　　　　　　　Ｘ　　　　　　　Ｘｌ、２　　　
　　　　　　△　　　　　　　×　　　　　×２９　　
　　　　　０　　　　　　　△　　　　　△２１　　　
　　　　　△　　　　　　　×　　　　　×０．９　　
　　　　　　　△　　　　　　　×　　　　　×０８　
　　　　　　　△　　　　　　　ｘ　　　　　×１．０
　　　　　　　　　△　　　　　　　×　　　　　×（
発明の効果）以上説明した通り、本発明のリン酸亜鉛化成処理液は特
に未置換ポリエーテル類を添加したことにより、化成処
理液中に溶出してリン酸亜鉛反応を阻害する６価クロム
の影響を著しく抑制することによって良好な化成処理皮
膜が形成され、塗膜密着性と１食性に優れる効果を有す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

冷延鋼板、めっき鋼板などの金属表面に化成処理皮膜を
形成するための、Ｚｎイオン０．１〜３．０ｇ／ｌ、Ｎ
ｉイオン０．１〜１０．０ｇ／ｌ、Ｍｎイオン０．１〜
１０．０ｇ／ｌ、リン酸イオン５．０〜２０．０ｇ／ｌ
未置換ポリエーテル類を一種以上合計で０．０５〜１０
．０ｇ／ｌを含有し、ＰＨ２〜４である化成処理液。