JPH05195248A - Method for acid chemical conversion of metal material - Google Patents

Method for acid chemical conversion of metal material

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JPH05195248A
JPH05195248A JP2442992A JP2442992A JPH05195248A JP H05195248 A JPH05195248 A JP H05195248A JP 2442992 A JP2442992 A JP 2442992A JP 2442992 A JP2442992 A JP 2442992A JP H05195248 A JPH05195248 A JP H05195248A
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    • C23CCOATING 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
    • C23C22/00Chemical 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
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Abstract

PURPOSE:To accurately control the film thickness of a chemical conversion film of Al-base metal material by detecting the dropping amt. of titrant to the inflection point of potential curve of F ion electrode. CONSTITUTION:When the ion concn. of fluorides in an acid chemical conversion treating liquid is measured, potentiometric titration is performed without controlling pH by using a soln. containing Al, La, Y, Zr, Ga, Ce or Be ions as a titrant and the F ion electrode as the indicator electrode. The dropping amt. of the titrant to the inflection point of the potential curve of the F ion electrode is determined, and thereby, thickness of the chemical conversion film formed on an Al-base metal material by using a fluorine-contg. acid chemical conversion liquid is accurately controlled and the effective F concn. can be measured by a simple method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム系金属材
料を含む金属構成体に酸性化成処理液、具体的には自動
車車体、家庭電機製品などの表面を処理するりん酸塩化
成処理液、クロメート処理液等などの処理を施こす方法
に関するものであり、さらに詳しく述べるならば化成処
理液の中に含まれるフッ素が関連する化学反応を再現性
良く制御することができる化成処理方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acid chemical conversion treatment liquid for a metal component containing an aluminum-based metal material, specifically, a phosphate chemical conversion treatment liquid for treating the surface of automobile bodies, household electric appliances and the like, chromate. The present invention relates to a method for applying a treatment such as a treatment liquid, and more specifically to a chemical conversion treatment method capable of reproducibly controlling a chemical reaction involving fluorine contained in the chemical conversion treatment liquid. ..

【0002】アルミニウム系金属材料を含む金属構成体
を処理する酸性化成処理液にフッ素を添加することは周
知であり、例えば特開昭63−157879号にその方
法の一例が公開されている。
It is well known that fluorine is added to an acid chemical conversion treatment solution for treating a metal component containing an aluminum-based metal material, and an example of the method is disclosed in JP-A-63-157879.

【0003】[0003]

【従来の技術】一般的に水溶液中フッ化物イオン濃度
は、フッ素イオンメーターを用いて直接濃度が測定され
ている。この場合の測定手順としては、リン酸化成処
理に関する特開昭63−157879等に開示されてい
るように、フッ素イオン電極を既知のフッ化物イオン濃
度のフッ素標準液で衡正し、未知試料を測定する方法が
取られている。測定の結果得られた値を換算したフッ化
物濃度が所定範囲内となるように浴成分を調整してリン
酸塩化成処理が行なわれる。
2. Description of the Related Art Generally, the concentration of fluoride ions in an aqueous solution is directly measured by using a fluorine ion meter. As a measurement procedure in this case, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-157879 regarding phosphorylation treatment, a fluorine ion electrode is equilibrated with a fluorine standard solution having a known fluoride ion concentration, and an unknown sample is prepared. The method of measuring is taken. The phosphate chemical conversion treatment is performed by adjusting the bath components so that the fluoride concentration obtained by converting the value obtained as a result of the measurement falls within a predetermined range.

【0004】クロメート処理に関しては例えば特公平
3−48271号に記載されているようにフッ化物F-
を所定範囲内に維持して化成処理が行なわれる。
[0004] Fluoride, as with respect to chromate treatment disclosed in KOKOKU No. 3-48271 for example F -
Is maintained within a predetermined range to perform the chemical conversion treatment.

【0005】また、化成処理液を対象とするものではな
いが、硝酸アルミニウム、硝酸ランタン等を滴定液と
し、フッ素イオン電極を指示電極として、電位滴定にて
フッ素濃度を測定する方法がZ.Anal.Che
m.,245,67(1969)に示されており、既に
公知の方法となっている。この方法は水溶液中の全フッ
素を測定するための測定方法であり、試料の前処理とし
てpHが4以上7以下に調整されている。
Although not intended for the chemical conversion treatment liquid, a method of measuring the fluorine concentration by potential titration using aluminum nitrate, lanthanum nitrate or the like as a titration liquid and a fluorine ion electrode as an indicator electrode is described in Z. Anal. Che
m. , 245, 67 (1969), which is a known method. This method is a measuring method for measuring total fluorine in an aqueous solution, and the pH is adjusted to 4 or more and 7 or less as a pretreatment of the sample.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】酸性化成処理液のフッ
化物イオン濃度を測定する方法として、の様なフッ素
イオンメーターを用いた直接濃度測定では、フッ素イオ
ン電極が測定に使用中に経時によって劣化してしまうた
めに、標準液による衡正を頻繁に行わなければならない
こと、及びフッ素イオン電極の劣化が進むという問題が
あるために、フッ化物イオン濃度の測定には電極の洗
浄、衡正等の煩雑な作業を頻繁に行なっているのが現状
である。
As a method for measuring the fluoride ion concentration of an acid chemical treatment solution, in the direct concentration measurement using a fluorine ion meter such as the one described above, the fluorine ion electrode deteriorates with time during use in the measurement. Therefore, there is a problem that the standard solution must be frequently equilibrated, and the deterioration of the fluoride ion electrode progresses. At present, the complicated work of is frequently performed.

【0007】さらに、フッ化物イオン濃度を正確に測定
できたにせよフッ化物イオン濃度を所定値に制御して化
成処理を連続的に行うと、フッ化物イオン濃度以外にp
H、全酸度などのその他の管理項目が所定値に制御され
ているにも拘ず、化成皮膜の膜厚及び単位面積当りの付
着量が著しく変動した。リン酸亜鉛系化成処理などの化
成処理では化成処理性能は皮膜重量の大小に現れるた
め、皮膜重量の値をもって化成処理性能に代替すること
ができる。したがって、のような測定方法に基づいて
化成処理を行うと、被処理材料の耐食性、塗装密着性の
みならず塗膜の耐食性や密着性も不安定になっていた。
Further, even if the fluoride ion concentration can be accurately measured, if the fluoride ion concentration is controlled to a predetermined value and the chemical conversion treatment is continuously carried out, in addition to the fluoride ion concentration, p
Despite the control of other control items such as H and total acidity to predetermined values, the film thickness of the chemical conversion film and the amount of adhesion per unit area fluctuated significantly. In a chemical conversion treatment such as a zinc phosphate chemical conversion treatment, the chemical conversion treatment performance appears in terms of the size of the coating film, so the value of the coating film weight can be substituted for the chemical conversion treatment performance. Therefore, when chemical conversion treatment is performed based on such a measurement method, not only the corrosion resistance and coating adhesion of the material to be treated but also the corrosion resistance and adhesion of the coating film are unstable.

【0008】また、の方法の様に電位滴定法による方
法では、フッ素イオン電極の衡正に手間がかからず、電
極劣化による測定誤差も少なくといった利点があるが、
試料のpHを前もって4以上7以下にしておく方法によ
って測定されたフッ化物イオン濃度は全フッ素濃度であ
って化成反応に有効なフッ素濃度を測定することができ
ない。全フッ素濃度は必ずしも酸性化成処理での化成性
を支配する要因には成らないので、この方法は酸性化成
処理液の管理手段として不適当である。したがってやは
りの場合と同様な問題を招いていた。
Further, the method by the potentiometric titration method like the method (1) has the advantage that the fluorine ion electrode does not need to be balanced and the measurement error due to electrode deterioration is small.
The fluoride ion concentration measured by the method of previously setting the pH of the sample to 4 or more and 7 or less is the total fluorine concentration, and the fluorine concentration effective for the chemical conversion reaction cannot be measured. Since the total fluorine concentration does not always become a factor controlling the chemical conversion property in the acid chemical conversion treatment, this method is unsuitable as a control means of the acid chemical conversion treatment liquid. Therefore, it caused the same problem as in the above case.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この様な従来技術の抱え
る問題点及び課題を解決するために鋭意検討した結果、
化成反応に寄与する酸性化成処理液中の成分であって化
成反応に有効なフッ素濃度の測定法の検討を行ない、ア
ルミニウムイオン、ランタンイオン、イットリウムイオ
ン、ジルコニウムイオン、カリウムイオン、セリウムイ
オンまたはベリリウムイオンを含有する水溶液を滴定液
とし、フッ素イオン電極を指示電極として、pH4未満
の酸性化成処理液をpH調整せずに直接電位差滴定し、
フッ素イオン電極の電位曲線の変曲点までの滴定液滴下
量から有効フッ素濃度を求めることにより、フッ素イオ
ン電極の劣化に対応でき、しかも化成反応に寄与する有
効なフッ素濃度を再現性良く、迅速に測定できることを
確認し、本測定法に基づき化成処理を行うことにより、
従来技術が抱える問題を解決することが分かった。
[Means for Solving the Problems] As a result of diligent studies for solving the problems and problems of the conventional technology,
We investigated the method of measuring the fluorine concentration, which is a component in the acid chemical treatment solution that contributes to the chemical conversion reaction and is effective for the chemical conversion reaction. Aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion, potassium ion, cerium ion or beryllium ion An aqueous solution containing a is used as a titration liquid, a fluorine ion electrode is used as an indicator electrode, and an acid chemical treatment liquid having a pH of less than 4 is directly potentiometrically titrated without pH adjustment,
By determining the effective fluorine concentration from the titrated amount of droplets up to the inflection point of the potential curve of the fluorine ion electrode, it is possible to cope with deterioration of the fluorine ion electrode and to obtain the effective fluorine concentration that contributes to the chemical conversion reaction with good reproducibility and speed. By confirming that it can be measured, and performing chemical conversion treatment based on this measurement method,
It has been found to solve the problems of the prior art.

【0010】また、本発明者らは本発明の測定方法によ
り測定された値が、従来測定されていた全フッ素濃度あ
るいは遊離フッ素濃度として検出されるフッ化物イオン
濃度の値に比べて、酸性化成処理液における化成反応と
相関性のより高い測定値であることを発見した。
Further, the inventors of the present invention compared the value measured by the measuring method of the present invention with the value of the fluoride ion concentration detected as the concentration of total fluorine or the concentration of free fluorine, which has been conventionally measured, in the acid formation. It was discovered that the measured value had a higher correlation with the chemical conversion reaction in the treatment liquid.

【0011】かかる発見に基づいて完成した本発明は、
少なくとも一部がアルミニウム系金属材料より構成され
る金属材料を酸性化成処理する方法において、アルミニ
ウムイオン、ランタンイオン、イットリウムイオン、ジ
ルコニウムイオン、カリウムイオン、セリウムイオンま
たはベリリウムイオンを含有する水溶液を滴定液とし、
フッ素イオン電極を指示電極として、pH4未満のフッ
素含有酸性化成処理液をpH調整せずに電位差滴定し、
フッ素イオン電極の電位曲線の変曲点までの滴定液滴下
量を求め、この滴定液滴下量が所定範囲未満のときはフ
ッ素含有薬剤を添加することを特徴とする。
The present invention completed on the basis of the above findings,
In a method of acidifying a metal material at least a part of which is composed of an aluminum-based metal material, an aqueous solution containing aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion, potassium ion, cerium ion or beryllium ion is used as a titration liquid. ,
Using the fluorine ion electrode as an indicator electrode, potentiometric titration of a fluorine-containing acidic chemical conversion treatment liquid having a pH of less than 4 without adjusting the pH,
It is characterized in that the titration liquid drop amount to the inflection point of the potential curve of the fluorine ion electrode is obtained, and when the titration liquid drop amount is less than a predetermined range, a fluorine-containing drug is added.

【0012】本発明において、化成処理液とはリン酸塩
化成処理液及びクロメート処理液であり、その組成は特
に制限はされない。リン酸塩化成処理液は、本出願人の
出願に係る特公平3−38343号、などに開示のも
の、またクロメート処理液については同じく特公昭63
−66906号、などに開示のものを使用することがで
きる。
In the present invention, the chemical conversion treatment liquid is a phosphate chemical conversion treatment liquid or a chromate treatment liquid, and the composition thereof is not particularly limited. The phosphate chemical treatment solution is disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-38343, etc., which is filed by the present applicant, and the chromate treatment solution is also disclosed in Japanese Patent Publication No.
-66906, etc. can be used.

【0013】本発明においては、以下詳しく説明される
測定法により定められる値(すなわち有効フッ素濃度ポ
イント)を所定範囲内に維持するようにして化成処理を
行う。この範囲は化成処理の種類、浴の組成、被処理金
属材料などによりあらかじめ定められる。有効フッ素濃
度ポイントが所定範囲を超えると、フッ素による金属材
料のエッチングが進み過ぎて、所定の皮膜量よりも多い
化成皮膜が形成され、好ましくない。一方有効フッ素濃
度ポイントが所定範囲未満であると、フッ素による金属
材料のエッチングが不充分であり所望の化成処理が起こ
らない。したがって、これらの範囲を維持するように、
ホウ弗酸、ホウ弗化物、弗酸、弗化ソーダ、ケイ弗化ソ
ーダ、ケイ弗酸などのフッ素含有薬剤を添加することを
特徴とする。
In the present invention, the chemical conversion treatment is carried out so that the value (that is, the effective fluorine concentration point) determined by the measuring method described in detail below is maintained within a predetermined range. This range is predetermined depending on the type of chemical conversion treatment, the composition of the bath, the metal material to be treated, and the like. If the effective fluorine concentration point exceeds the predetermined range, the etching of the metal material by fluorine proceeds too much, and a chemical conversion film having a larger amount than the predetermined amount is formed, which is not preferable. On the other hand, when the effective fluorine concentration point is less than the predetermined range, the etching of the metal material by fluorine is insufficient and the desired chemical conversion treatment does not occur. Therefore, to maintain these ranges,
It is characterized in that a fluorine-containing agent such as borofluoric acid, borofluoride, hydrofluoric acid, sodium fluoride, sodium fluorosilicate, silicofluoric acid is added.

【0014】なお、化成処理においては通常行われてい
るpH,全酸度、酸化還元電位などの測定及びその測定
に基づく制御も併用して行うことが必要である。この測
定法はそれ自体は公知であり、それは例えば特公平3−
59989号公報などに記載されている方法に依ること
ができる。
In the chemical conversion treatment, it is necessary to carry out the measurement of pH, total acidity, oxidation-reduction potential and the like which are usually carried out and the control based on the measurement. This measuring method is known per se, and it is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication 3-
The method described in Japanese Patent Publication No. 59989 can be used.

【0015】以下有効フッ素濃度ポイントの測定法を追
って説明する。 1.酸性化成処理液を一定量(A〔ml〕)採取する。 2.必要に応じて希釈する。一定量サンプリングした酸
性化成処理液は、必要に応じて純水、エタノール等のフ
ッ素と化合物を作らない液体によって希釈することがで
きる。 3.フッ素イオン電極を化成液に接液する。また使用す
るフッ素イオン電極は、処理液中フッ化物イオン濃度に
応じて起電力の変化する電極であれば、老朽化したもの
でも良く、又本法はフッ化物イオン濃度のみを測定する
方法でないので、フッ素標準液によりフッ素イオン電極
を衡正する必要もない。 4.アルミニウムイオン、ランタンイオン、イットリウ
ムイオン、ジルコニウムイオン、カリウムイオン、セリ
ウムイオンまたはベリリウムイオンを含有する水溶液
(B〔mol/l〕)を滴定液として酸性化成処理液の
サンプルを滴定する。 5.滴定量とフッ素イオン電極の起電力の関係を滴定曲
線に示し、滴定曲線の変曲点までの滴定量(C〔m
l〕)を求める。滴定曲線とは、フッ素イオン電極の起
電力(E〔mV〕)と滴定液の滴下量(V〔ml〕)を
両軸に取ったグラフであり、滴定曲線の変曲点とはこの
グラフから求まるdE/dV(起電力の微分値)の値が
極大となる点のことを意味する。また、上記測定手順の
中のA,Bの値は好適な範囲はあるものの特に規制され
るものではない。 6.A,B,Cの値を用いて式1から有効フッ素濃度ポ
イントを算出する。 式1:有効フッ素濃度ポイント〔pt〕=400×B×
C/A よって例えばAを20ml、Bを0.05mol/lと
すれば、C〔ml〕の値が有効フッ素濃度ポイントと等
しくなるのでポイントへの換算が不要になる。
The method for measuring the effective fluorine concentration point will be described below. 1. A fixed amount (A [ml]) of the acid chemical treatment solution is sampled. 2. Dilute if necessary. The acid chemical conversion treatment liquid sampled in a fixed amount can be diluted with a liquid that does not form a compound with fluorine, such as pure water or ethanol, if necessary. 3. The fluorine ion electrode is contacted with the chemical conversion liquid. Also, the fluorine ion electrode used may be an aged one as long as the electromotive force changes according to the fluoride ion concentration in the treatment liquid, and this method is not a method for measuring only the fluoride ion concentration. It is not necessary to equilibrate the fluorine ion electrode with the fluorine standard solution. 4. A sample of the acid chemical treatment solution is titrated with an aqueous solution (B [mol / l]) containing aluminum ions, lanthanum ions, yttrium ions, zirconium ions, potassium ions, cerium ions or beryllium ions as the titrant. 5. The relationship between the titration amount and the electromotive force of the fluorine ion electrode is shown in the titration curve, and the titration amount up to the inflection point of the titration curve (C [m
l]). The titration curve is a graph in which the electromotive force (E [mV]) of the fluorine ion electrode and the dropping amount (V [ml]) of the titrant are plotted on both axes, and the inflection point of the titration curve is from this graph. It means the point where the value of dE / dV (differential value of electromotive force) obtained is the maximum. The values of A and B in the above measurement procedure have suitable ranges but are not particularly limited. 6. The effective fluorine concentration point is calculated from Equation 1 using the values of A, B, and C. Formula 1: Effective fluorine concentration point [pt] = 400 × B ×
C / A Therefore, for example, if A is 20 ml and B is 0.05 mol / l, the value of C [ml] becomes equal to the effective fluorine concentration point, so conversion to points becomes unnecessary.

【0016】滴定液として用いる金属の水溶性塩として
は、各金属の硝酸塩、硫酸塩、塩化物等を用いることが
できる。水溶性塩の濃度はサンプル量、サンプル中のフ
ッ素濃度により調整することができるが、リン酸亜鉛系
化成処理液、クロメート処理液等の酸性化成処理液であ
れば、0.01〜0.1mol/l程度であることが好
ましい。0.01mol/l未満であると滴定液の滴下
量に対するフッ素イオン電極の電位変化が緩慢になり、
0.1mol/lを越える場合は、電極の電位変化が逆
に急激すぎるため、電位曲線の変曲点の見極めが困難に
なる。処理液のサンプリング量としては、自動滴定の便
宜を考えると10〜100ml程度が好適である。
As the water-soluble salts of metals used as the titrant, nitrates, sulfates, chlorides and the like of each metal can be used. The concentration of the water-soluble salt can be adjusted depending on the amount of sample and the concentration of fluorine in the sample, but if it is an acid chemical conversion treatment liquid such as a zinc phosphate chemical conversion treatment liquid or a chromate treatment liquid, it is 0.01 to 0.1 mol. It is preferably about 1 / l. If it is less than 0.01 mol / l, the potential change of the fluorine ion electrode with respect to the amount of the titrant to be dropped becomes slow,
On the other hand, when it exceeds 0.1 mol / l, the potential change of the electrode is too rapid, which makes it difficult to determine the inflection point of the potential curve. Considering the convenience of automatic titration, the sampling amount of the treatment liquid is preferably about 10 to 100 ml.

【0017】[0017]

【作用】酸性化成処理液中のフッ素成分は、被処理金属
のエッチング性への寄与率が高く、特に被処理金属がア
ルミニウムの場合もしくはアルミニウムを含む場合、化
成反応への影響は大きい。しかし、化成反応の反応性
は、単に処理液中に含まれる全フッ素濃度によって決定
されるものではなく、処理液中で被処理金属に作用する
有効フッ素濃度によって左右される。そしてこの有効フ
ッ素濃度は、pHによってその形態が変化するために、
処理液のpHを変化させずに測定する必要があるのであ
る。
The fluorine component in the acid chemical conversion treatment solution has a high contribution to the etching property of the metal to be treated, and particularly when the metal to be treated is aluminum or contains aluminum, it has a great influence on the chemical conversion reaction. However, the reactivity of the chemical conversion reaction is not simply determined by the total fluorine concentration contained in the treatment liquid, but depends on the effective fluorine concentration acting on the metal to be treated in the treatment liquid. And since this effective fluorine concentration changes its form depending on pH,
It is necessary to measure without changing the pH of the treatment liquid.

【0018】また、水溶液中のフッ素濃度の測定にはフ
ッ素イオン電極及びフッ素イオンメーターを用い、フッ
素標準液により衡正して直接測定する方法が一般的であ
るが、フッ素イオン電極は長時間の使用により起電力が
低下していく問題点を有し、そのため長期使用に耐えな
いと共に、老朽化した電極では正確な測定値は得られな
い。
Further, a fluorine ion electrode and a fluorine ion meter are generally used to measure the fluorine concentration in the aqueous solution, and a method of equilibrating and directly measuring with a fluorine standard solution is generally used. There is a problem that the electromotive force decreases with use, so that it cannot withstand long-term use and accurate measurements cannot be obtained with aged electrodes.

【0019】つまり本発明のごとく、処理液そのものを
試料液とすることで、処理液pHでの有効フッ素濃度が
測定でき、しかも滴定法により測定することで電極の劣
化にも対応できるようになるのである。
That is, as in the present invention, by using the treatment liquid itself as the sample liquid, it is possible to measure the effective fluorine concentration at the treatment liquid pH, and it is also possible to cope with the deterioration of the electrode by the titration method. Of.

【0020】本発明における測定法ではまず、処理液中
にフッ素イオン電極を接液後、既知濃度のアルミニウム
イオン、ランタンイオン、イットリウムイオン、ジルコ
ニウムイオン、ガリウムイオン、セリウムイオンまたは
ベリリウムイオン水溶液を滴下していく。各金属塩は処
理液中でフッ化イオン濃度と錯化合物を形成する。つま
り、処理液中のフッ化物イオン濃度は滴定液中の金属イ
オン量に応じて減少していくのである。
In the measuring method of the present invention, first, a fluorine ion electrode is brought into contact with the treatment liquid, and then an aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion, gallium ion, cerium ion or beryllium ion aqueous solution having a known concentration is dropped. To go. Each metal salt forms a complex compound with the fluoride ion concentration in the treatment liquid. That is, the fluoride ion concentration in the treatment liquid decreases according to the amount of metal ions in the titration liquid.

【0021】よって、本発明において指示電極として用
いられているフッ素イオン電極は、直接電極の起電力か
らフッ化物イオン濃度を換算するのではなく、滴定によ
って減少していくフッ化物イオン濃度を、電極の起電力
変化のみに注目して測定するわけであり、電極の老朽化
つまり長期使用によって起こる電極の起電力低下に伴う
弊害が回避できるのである。
Therefore, the fluorine ion electrode used as the indicator electrode in the present invention does not directly convert the fluoride ion concentration from the electromotive force of the electrode, but the fluoride ion concentration which decreases by titration Therefore, it is possible to avoid the adverse effects caused by the deterioration of the electrode electromotive force caused by the deterioration of the electrode, that is, the long-term use of the electrode.

【0022】さらに、滴定曲線の変曲点をもって滴定の
終点とすることにより、簡単な演算処理で終点を求める
ことができるばかりでなく、これによって酸性化成処理
液における化成性との相関性の高い、有効フッ素濃度ポ
イントを求めることができるのである。
Furthermore, by setting the inflection point of the titration curve as the end point of the titration, not only the end point can be obtained by a simple calculation process, but this also has a high correlation with the chemical conversion property in the acid chemical treatment solution. The effective fluorine concentration point can be obtained.

【0023】以上の方法により求められる有効フッ素濃
度ポイントが所定範囲に入るように浴組成を調整するこ
とにより、安定した化成処理能を実現することができ
る。
By adjusting the bath composition so that the effective fluorine concentration point obtained by the above method falls within a predetermined range, stable chemical conversion treatment ability can be realized.

【0024】[0024]

【実施例】次に実際の処理について幾つかの具体的な実
施例を挙げる。先ずフッ素成分系の異なる4種類のリン
酸亜鉛系化成処理液(PB−L3020:日本パーカラ
イジング社製)について、以下に掲げる測定法にて有効
フッ素濃度ポイント、フッ化物イオン濃度、全フッ素濃
度を測定した。リン酸亜鉛系化成処理液のフッ素成分系
については表1に示す通りとした。処理液のフッ素濃度
(測定開始直後及び一日一回の測定を百回繰り返した
後)の測定結果、及び測定と同時期に処理したアルミニ
ウム合金板(JIS−5052)の皮膜重量測定結果を
それぞれ表2に示した。
EXAMPLES Next, some specific examples of actual processing will be described. First, regarding four types of zinc phosphate chemical conversion treatment liquids (PB-L3020: manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) having different fluorine component systems, effective fluorine concentration points, fluoride ion concentrations, and total fluorine concentrations were measured by the following measurement methods. did. The fluorine component system of the zinc phosphate chemical conversion treatment solution was as shown in Table 1. The measurement results of the fluorine concentration of the treatment liquid (immediately after starting the measurement and after repeating the measurement once a day for 100 times), and the coating weight measurement results of the aluminum alloy plate (JIS-5052) treated at the same time as the measurement, respectively. The results are shown in Table 2.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】有効フッ素濃度ポイント測定法 1)酸性化性処理液を20ml採取する。 2)純水にて50mlに希釈する。 3)フッ素イオン電極(DKK製7200−0.65W
型)を接液する。 4)0.05mol/l硝酸アルミニウム水溶液で滴定
する。 5)滴定量とフッ素イオン電極の起電力の関係を滴定曲
線に示し、滴定曲線の変曲点までの滴定量〔ml〕を有
効フッ素濃度としてポイント〔pt〕にて表示する。
Effective Fluorine Concentration Point Measurement Method 1) 20 ml of the acidifying treatment liquid is sampled. 2) Dilute to 50 ml with pure water. 3) Fluoride ion electrode (7200-0.65W made by DKK)
Liquid). 4) Titrate with 0.05 mol / l aluminum nitrate aqueous solution. 5) The relationship between the titration amount and the electromotive force of the fluorine ion electrode is shown in the titration curve, and the titration amount [ml] up to the inflection point of the titration curve is displayed as the effective fluorine concentration at the point [pt].

【0027】フッ化物イオン濃度測定法 1)1.0mol/l硝酸ナトリウム水溶液にフッ化ナ
トリウムを加えて100ppm及び1000ppmのフ
ッ素標準を作成する。その時、硝酸あるいは水酸化ナト
リウムを用いてpH5に調整する。 2)フッ素イオン電極(DKK製7200−0.65W
型)をフッ素標準液によって衡正する。 3)酸性化成処理液に直接フッ素イオン電極を接液し、
電極の起電力からフッ化物イオン濃度を測定する。 注:但し、2回目の測定以降は、3)の測定のみ行う。
Fluoride ion concentration measuring method 1) Sodium fluoride is added to 1.0 mol / l sodium nitrate aqueous solution to prepare 100 ppm and 1000 ppm fluorine standards. At that time, the pH is adjusted to 5 using nitric acid or sodium hydroxide. 2) Fluoride ion electrode (7200-0.65W made by DKK)
Type) with a fluorine standard solution. 3) Contact the fluoride ion electrode directly with the acid chemical treatment solution,
The fluoride ion concentration is measured from the electromotive force of the electrode. Note: However, after the second measurement, only the measurement in 3) is performed.

【0028】全フッ素濃度測定法 1)酸性化成処理液を20ml採取する。 2)水酸化ナトリウム水溶液でpH5に調整し、純水に
て50mlとする。 3)フッ素イオン電極(DKK製7200−0.65W
型)を接液する。 4)0.05mol/l硝酸アルミニウム水溶液で滴定
する。 5)フッ素イオン電極の電位滴定曲線から、完全にフッ
素成分が消費されるまでの滴定量を求め、アルミニウム
1モルに対してフッ素3モルが消費するものとして、全
フッ素濃度を算出した。
Total Fluorine Concentration Measurement Method 1) 20 ml of acid conversion treatment solution is sampled. 2) Adjust to pH 5 with an aqueous sodium hydroxide solution and make up to 50 ml with pure water. 3) Fluoride ion electrode (7200-0.65W made by DKK)
Liquid). 4) Titrate with 0.05 mol / l aluminum nitrate aqueous solution. 5) From the potential titration curve of the fluorine ion electrode, the titration amount until the fluorine component was completely consumed was determined, and the total fluorine concentration was calculated assuming that 3 mol of fluorine was consumed with respect to 1 mol of aluminum.

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】表2によれば、酸性化成処理液であるリン
酸亜鉛系化成処理液の中のフッ素成分の違いにより、ア
ルミニウム合金板の皮膜重量が変化することがわかる。
また1回目と100回目では皮膜重量はほとんど変化し
ていないにも拘らず、弗化物イオン濃度は極端な増加を
示し、一方全フッ素濃度は極端な減少を示しているの
で、これらの測定法に基づく化成処理法は安定した化成
処理能を提供できないことが分かる。これに対して有効
フッ素濃度測定法は、皮膜重量と測定値が同様の変化を
示している。
From Table 2, it can be seen that the coating weight of the aluminum alloy plate changes depending on the difference in the fluorine component in the zinc phosphate-based chemical conversion treatment liquid which is the acid conversion treatment liquid.
In addition, the fluoride ion concentration shows an extreme increase, while the total fluorine concentration shows an extreme decrease, though the coating weights hardly change at the 1st and 100th times. It can be seen that the chemical conversion treatment method based on it cannot provide stable chemical conversion treatment capacity. On the other hand, in the effective fluorine concentration measuring method, the coating weight and the measured value show similar changes.

【0031】そこで、以上の傾向をより明瞭にするため
に実施例1及び比較例1、2の方法によって測定された
値と皮膜重量の関係をそれぞれ図1、図2、図3に示し
た。尚、図1、図2、図3のグラフ中のXは測定開始直
後の測定値、Yは測定開始後100回目の測定値を示し
ている。
Therefore, in order to make the above tendency clearer, the relationships between the values measured by the methods of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 and the coating weight are shown in FIGS. 1, 2 and 3, respectively. In addition, X in the graphs of FIGS. 1, 2 and 3 indicates a measured value immediately after the start of measurement, and Y indicates a measured value at the 100th time after the start of measurement.

【0032】これによると有効フッ素濃度ポイントは、
皮膜重量との相関係数がX,Y共に0.99を越してお
り、良い相関性を示しているばかりか、X,Yのグラフ
が近似しており再現性についても良好であることがわか
る。これに対してフッ化物イオン濃度測定法では、再現
性は認められるものの、相関係数はX,Y共に0.20
を下回っており、皮膜重量との相関性の乏しく、全フッ
素濃度測定法では逆に相関係数はX,Y共に0.95以
上であるが、X,Yのグラフにおける遊離フッ素濃度の
値に隔たりがあり、測定の再現性に問題があることがわ
かる。
According to this, the effective fluorine concentration point is
The correlation coefficient with the coating weight exceeds 0.99 for both X and Y, indicating not only a good correlation, but also a good reproducibility because the X and Y graphs are similar. .. On the other hand, in the fluoride ion concentration measuring method, although the reproducibility is recognized, the correlation coefficient is 0.20 for both X and Y.
And the correlation coefficient with the coating weight is poor and the correlation coefficient is 0.95 or more for both X and Y in the total fluorine concentration measurement method. It can be seen that there is a gap and there is a problem in the reproducibility of measurement.

【0033】以上の予備試験結果に基づき、アルミニウ
ム板(70×150×6〜8mmのリン酸亜鉛系化成処
理を以下説明する方法で行った。なお、ここでは有効フ
ッ素濃度ポイントの範囲を1.9〜2.5とし、0.5
〜1.5g/m2 の皮膜重量を得る制御を行った。 (1)脱脂 ファインクリーナー−L4460(日本パーカライジン
グ社製強アルカリ系脱脂剤) 43℃ 120秒 スプレー (2)水洗〔水道水〕 常温 30秒 スプレー (3)表面調整 パーコレーン−ZN(日本パーカライジング社製チタン
コロイド系表面調整剤) 常温 20秒 スプレー (4)リン酸亜鉛系化成処理 43℃ 120秒 浸漬 浴組成 Zn : 0.8〜 1.2g/L Ni : 0.5〜 1.0g/L Mn : 0.5〜 0.8g/L PO :12 〜20 g/L NO3 : 0.5〜 8.0g/L 10回の処理毎に有効フッ素濃度ポイントを測定し、有
効フッ素濃度ポイントが加減を下限を下回った時はHF
を0.1g/L添加した。
Based on the above preliminary test results, an aluminum plate (70 × 150 × 6 to 8 mm zinc phosphate chemical conversion treatment was carried out by the method described below. Here, the range of effective fluorine concentration points was 1. 9 to 2.5, 0.5
Control was performed to obtain a coating weight of ˜1.5 g / m 2 . (1) Degreasing Fine Cleaner-L4460 (strong alkaline type degreasing agent manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) 43 ° C 120 seconds spray (2) Rinsing [tap water] room temperature 30 seconds spray (3) Surface adjustment Percollane-ZN (Nihon Parkerizing titanium) Colloidal surface conditioner) Normal temperature 20 seconds Spray (4) Zinc phosphate chemical conversion treatment 43 ° C 120 seconds Immersion bath composition Zn: 0.8 to 1.2 g / L Ni: 0.5 to 1.0 g / L Mn: 0.5~ 0.8g / L PO: 12 ~20 g / L NO 3: measuring the effective fluorine concentration point for each processing of 0.5 to 8.0 g / L 10 times, the effective fluorine concentration point acceleration HF when below the lower limit
0.1 g / L was added.

【0034】 (5)水洗〔水道水〕 常温 20秒 スプレー (6)脱イオン水洗〔脱イオン水(電導度:0.2μS
/cm)〕 常温 20秒 スプレー (7)水切り乾燥 110℃ 180秒 以上の方法により、1回当り1枚のアルミニウム板を1
00枚化成処理して、上記の範囲の皮膜重量を得ること
ができた。
(5) Washing with water [tap water] Spraying at room temperature for 20 seconds (6) Washing with deionized water [Deionized water (conductivity: 0.2 μS
/ Cm)] Room temperature 20 seconds Spray (7) Draining and drying 110 ° C 180 seconds One aluminum plate per time by the above method
It was possible to obtain a coating weight within the above range by performing a 00-sheet chemical conversion treatment.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による化成
処理法は、酸性化成処理液中で化成反応に寄与する有効
フッ素濃度を正確にしかも再現性良く測定する方法とし
て極めて優れた方法である。
As described above, the chemical conversion treatment method according to the present invention is an extremely excellent method for accurately and reproducibly measuring the effective fluorine concentration that contributes to the chemical conversion reaction in the acid chemical conversion treatment liquid. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】有効フッ素濃度ポイントと皮膜重量の関係を示
すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between effective fluorine concentration points and coating weight.

【図2】フッ化物イオン濃度と皮膜重量の関係を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between fluoride ion concentration and coating weight.

【図3】全フッ素と皮膜重量の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between total fluorine and coating weight.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年12月16日[Submission date] December 16, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0001[Correction target item name] 0001

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム系金属材
料を含む金属構成体に酸性化成処理液、具体的には自動
車車体、家庭電機製品の表面を処理するりん酸塩化成
処理液、クロメート処理液の処理を施こす方法に関す
るものであり、さらに詳しく述べるならば化成処理液の
中に含まれるフッ素が関連する化学反応を再現性良く制
御することができる化成処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acid chemical conversion treatment liquid for a metal component containing an aluminum-based metal material, specifically, a phosphate chemical conversion treatment liquid for treating the surface of automobile bodies, household electric appliances and the like , chromate. it relates to a method of straining facilities the processing of the processing liquid or the like, to a method of chemical conversion treatment with fluorine contained in the chemical conversion solution stated in more detail can be controlled with good reproducibility associated chemical reactions.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】[0003]

【従来の技術】一般的に水溶液中フッ化物イオン濃度
は、フッ素イオンメーターを用いて直接濃度が測定され
ている。この場合の測定手順としては、リン酸化成処
理に関する特開昭63−157879等に開示されてい
るように、フッ素イオン電極を既知のフッ化物イオン濃
度のフッ素標準液で校正し、未知試料を測定する方法が
取られている。測定の結果得られた値を換算したフッ化
物濃度が所定範囲内となるように浴成分を調整してリン
酸塩化成処理が行なわれる。
2. Description of the Related Art Generally, the concentration of fluoride ions in an aqueous solution is directly measured by using a fluorine ion meter. As a measurement procedure in this case, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-157879 concerning phosphorylation treatment, a fluorine ion electrode is calibrated with a fluorine standard solution having a known fluoride ion concentration, and an unknown sample is measured. The way to do is taken. The phosphate chemical conversion treatment is performed by adjusting the bath components so that the fluoride concentration obtained by converting the value obtained as a result of the measurement falls within a predetermined range.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】酸性化成処理液のフッ
化物イオン濃度を測定する方法として、の様なフッ素
イオンメーターを用いた直接濃度測定では、フッ素イオ
ン電極が測定に使用中に経時によって劣化してしまうた
めに、標準液による校正を頻繁に行わなければならない
こと、及びフッ素イオン電極の劣化が進むという問題が
あるために、フッ化物イオン濃度の測定には電極の洗
浄、校正等の煩雑な作業を頻繁に行なっているのが現状
である。
As a method for measuring the fluoride ion concentration of an acid chemical treatment solution, in the direct concentration measurement using a fluorine ion meter such as the one described above, the fluorine ion electrode deteriorates with time during use in the measurement. Therefore, there is a problem that the calibration with a standard solution must be performed frequently, and there is a problem that the deterioration of the fluorine ion electrode progresses, so that the measurement of the fluoride ion concentration requires complicated electrode cleaning and calibration. The current situation is that various tasks are frequently performed.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】また、の方法の様に電位滴定法による方
法では、フッ素イオン電極の校正に手間がかからず、電
極劣化による測定誤差も少ないといった利点があるが、
試料のpHを前もって4以上7以下にしておく方法によ
って測定されたフッ化物イオン濃度は全フッ素濃度であ
って化成反応に有効なフッ素濃度を測定することができ
ない。全フッ素濃度は必ずしも酸性化成処理での化成性
を支配する要因には成らないので、この方法は酸性化成
処理液の管理手段として不適当である。したがってやは
りの場合と同様な問題を招いていた。
In addition, the method by the potentiometric titration method like the method of 1 has the advantage that the calibration of the fluorine ion electrode does not take time and the measurement error due to electrode deterioration is small .
The fluoride ion concentration measured by the method of previously setting the pH of the sample to 4 or more and 7 or less is the total fluorine concentration, and the fluorine concentration effective for the chemical conversion reaction cannot be measured. Since the total fluorine concentration does not always become a factor controlling the chemical conversion property in the acid chemical conversion treatment, this method is unsuitable as a control means of the acid chemical conversion treatment liquid. Therefore, it caused the same problem as in the above case.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この様な従来技術の抱え
る問題点及び課題を解決するために鋭意検討した結果、
化成反応に寄与する酸性化成処理液中の成分であって化
成反応に有効なフッ素濃度の測定法の検討を行ない、ア
ルミニウムイオン、ランタンイオン、イットリウムイオ
ン、ジルコニウムイオン、ガリウムイオン、セリウムイ
オンまたはベリリウムイオンを含有する水溶液を滴定液
とし、フッ素イオン電極を指示電極として、pH4未満
の酸性化成処理液をpH調整せずに直接電位差滴定し、
フッ素イオン電極の電位曲線の変曲点までの滴定液滴下
量から有効フッ素濃度を求めることにより、フッ素イオ
ン電極の劣化に対応でき、しかも化成反応に寄与する有
効なフッ素濃度を再現性良く、迅速に測定できることを
確認し、本測定法に基づき化成処理を行うことにより、
従来技術が抱える問題を解決することが分かった。
[Means for Solving the Problems] As a result of diligent studies for solving the problems and problems of the conventional technology,
We investigated the method for measuring the fluorine concentration, which is a component in the acid chemical treatment solution that contributes to the chemical conversion reaction and is effective for the chemical conversion reaction. Aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion, gallium ion , cerium ion or beryllium ion An aqueous solution containing a is used as a titration liquid, a fluorine ion electrode is used as an indicator electrode, and an acid chemical treatment liquid having a pH of less than 4 is directly potentiometrically titrated without pH adjustment,
By determining the effective fluorine concentration from the titrated amount of droplets up to the inflection point of the potential curve of the fluorine ion electrode, it is possible to cope with deterioration of the fluorine ion electrode and also to obtain the effective fluorine concentration that contributes to the chemical conversion reaction with good reproducibility and speed. By confirming that it can be measured, and performing chemical conversion treatment based on this measurement method,
It has been found to solve the problems of the prior art.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0011】かかる発見に基づいて完成した本発明は、
少なくとも一部がアルミニウム系金属材料より構成され
る金属材料を酸性化成処理する方法において、アルミニ
ウムイオン、ランタンイオン、イットリウムイオン、ジ
ルコニウムイオン、ガリウムイオン、セリウムイオンま
たはベリリウムイオンを含有する水溶液を滴定液とし、
フッ素イオン電極を指示電極として、pH4未満のフッ
素含有酸性化成処理液をpH調整せずに電位差滴定し、
フッ素イオン電極の電位曲線の変曲点までの滴定液滴下
量を求め、この滴定液滴下量が所定範囲未満のときはフ
ッ素含有薬剤を添加することを特徴とする。
The present invention completed on the basis of the above findings,
In a method of acidifying a metal material at least a part of which is composed of an aluminum-based metal material, an aqueous solution containing aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion, gallium ion , cerium ion or beryllium ion is used as a titrant. ,
Using the fluorine ion electrode as an indicator electrode, potentiometric titration of a fluorine-containing acidic chemical conversion treatment liquid having a pH of less than 4 without adjusting the pH,
It is characterized in that the titration liquid drop amount to the inflection point of the potential curve of the fluorine ion electrode is obtained, and when the titration liquid drop amount is less than a predetermined range, a fluorine-containing drug is added.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】以下有効フッ素濃度ポイントの測定法を追
って説明する。 1.酸性化成処理液を一定量(A〔ml〕)採取する。 2.必要に応じて希釈する。一定量サンプリングした酸
性化成処理液は、必要に応じて純水、エタノール等のフ
ッ素と化合物を作らない液体によって希釈することがで
きる。 3.フッ素イオン電極を化成液に接液する。また使用す
るフッ素イオン電極は、処理液中フッ化物イオン濃度に
応じて起電力の変化する電極であれば、老朽化したもの
でも良く、又本法はフッ化物イオン濃度のみを測定する
方法でないので、フッ素標準液によりフッ素イオン電極
校正する必要もない。 4.アルミニウムイオン、ランタンイオン、イットリウ
ムイオン、ジルコニウムイオン、ガリウムイオン、セリ
ウムイオンまたはベリリウムイオンを含有する水溶液
(B〔mol/l〕)を滴定液として酸性化成処理液の
サンプルを滴定する。 5.滴定量とフッ素イオン電極の起電力の関係を滴定曲
線に示し、滴定曲線の変曲点までの滴定量(C〔m
l〕)を求める。滴定曲線とは、フッ素イオン電極の起
電力(E〔mV〕)と滴定液の滴下量(V〔ml〕)を
両軸に取ったグラフであり、滴定曲線の変曲点とはこの
グラフから求まるdE/dV(起電力の微分値)の値が
極大となる点のことを意味する。また、上記測定手順の
中のA,Bの値は好適な範囲はあるものの特に規制され
るものではない。 6.A,B,Cの値を用いて式1から有効フッ素濃度ポ
イントを算出する。 式1:有効フッ素濃度ポイント〔pt〕=400×B×
C/A よって例えばAを20ml、Bを0.05mol/lと
すれば、C〔ml〕の値が有効フッ素濃度ポイントと等
しくなるのでポイントへの換算が不要になる。
The method for measuring the effective fluorine concentration point will be described below. 1. A fixed amount (A [ml]) of the acid chemical treatment solution is sampled. 2. Dilute if necessary. The acid chemical conversion treatment liquid sampled in a fixed amount can be diluted with a liquid that does not form a compound with fluorine, such as pure water or ethanol, if necessary. 3. The fluorine ion electrode is contacted with the chemical conversion liquid. Also, the fluorine ion electrode used may be an aged one as long as the electromotive force changes according to the fluoride ion concentration in the treatment liquid, and this method is not a method for measuring only the fluoride ion concentration. It is not necessary to calibrate the fluorine ion electrode with the fluorine standard solution. 4. A sample of the acid chemical treatment solution is titrated using an aqueous solution (B [mol / l]) containing aluminum ions, lanthanum ions, yttrium ions, zirconium ions, gallium ions , cerium ions or beryllium ions as a titration liquid. 5. The relationship between the titration amount and the electromotive force of the fluorine ion electrode is shown in the titration curve, and the titration amount up to the inflection point of the titration curve (C [m
l]). The titration curve is a graph in which the electromotive force (E [mV]) of the fluorine ion electrode and the dropping amount (V [ml]) of the titrant are plotted on both axes, and the inflection point of the titration curve is from this graph. It means the point where the value of dE / dV (differential value of electromotive force) obtained is the maximum. The values of A and B in the above measurement procedure have suitable ranges but are not particularly limited. 6. The effective fluorine concentration point is calculated from Equation 1 using the values of A, B, and C. Formula 1: Effective fluorine concentration point [pt] = 400 × B ×
C / A Therefore, for example, if A is 20 ml and B is 0.05 mol / l, the value of C [ml] becomes equal to the effective fluorine concentration point, so conversion to points becomes unnecessary.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】また、水溶液中のフッ素濃度の測定にはフ
ッ素イオン電極及びフッ素イオンメーターを用い、フッ
素標準液により校正して直接測定する方法が一般的であ
るが、フッ素イオン電極は長時間の使用により起電力が
低下していく問題点を有し、そのため長期使用に耐えな
いと共に、老朽化した電極では正確な測定値は得られな
い。
Further, a fluorine ion electrode and a fluorine ion meter are generally used to measure the fluorine concentration in the aqueous solution, and a method of directly calibrating with a fluorine standard solution is used, but the fluorine ion electrode is used for a long time. Therefore, there is a problem that the electromotive force is lowered, and therefore it cannot withstand long-term use, and an aged electrode cannot obtain an accurate measurement value.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0027】フッ化物イオン濃度測定法 1)1.0mol/l硝酸ナトリウム水溶液にフッ化ナ
トリウムを加えて100ppm及び1000ppmのフ
ッ素標準を作成する。その時、硝酸あるいは水酸化ナト
リウムを用いてpH5に調整する。 2)フッ素イオン電極(DKK製7200−0.65W
型)をフッ素標準液によって校正する。 3)酸性化成処理液に直接フッ素イオン電極を接液し、
電極の起電力からフッ化物イオン濃度を測定する。 注:但し、2回目の測定以降は、3)の測定のみ行う。
Fluoride ion concentration measuring method 1) Sodium fluoride is added to 1.0 mol / l sodium nitrate aqueous solution to prepare 100 ppm and 1000 ppm fluorine standards. At that time, the pH is adjusted to 5 using nitric acid or sodium hydroxide. 2) Fluoride ion electrode (7200-0.65W made by DKK)
Type) is calibrated by fluorine standard solutions. 3) Contact the fluoride ion electrode directly with the acid chemical treatment solution,
The fluoride ion concentration is measured from the electromotive force of the electrode. Note: However, after the second measurement, only the measurement in 3) is performed.

【手続補正11】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0029[Name of item to be corrected] 0029

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【手続補正12】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0033[Correction target item name] 0033

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0033】以上の予備試験結果に基づき、アルミニウ
ム板(70×150×6〜8mmのリン酸亜鉛系化成処
理を以下説明する方法で行った。なお、ここでは有効フ
ッ素濃度ポイントの範囲を1.9〜2.5とし、0.5
〜1.5g/m2 の皮膜重量を得る制御を行った。
(1)脱脂 ファインクリーナー−L4460(日本パーカライジン
グ社製強アルカリ系脱脂剤) 43℃ 120秒 スプレー (2)水洗〔水道水〕 常温 30秒 スプレー (3)表面調整プレパレン ZN(日本パーカライジング社製チタンコロ
イド系表面調整剤) 常温 20秒 スプレー (4)リン酸亜鉛系化成処理 43℃ 120秒 浸漬 浴組成 Zn : 0.8〜 1.2g/L Ni : 0.5〜 1.0g/L Mn : 0.5〜 0.8g/LPO4 :12 〜20 g/L NO3 : 0.5〜 8.0g/L 10回の処理毎に有効フッ素濃度ポイントを測定し、有
効フッ素濃度ポイントが加減を下限を下回った時はHF
を0.1g/L添加した。
Based on the above preliminary test results, an aluminum plate (70 × 150 × 6 to 8 mm zinc phosphate chemical conversion treatment was carried out by the method described below. Here, the range of effective fluorine concentration points was 1. 9 to 2.5, 0.5
Control was performed to obtain a coating weight of ˜1.5 g / m 2 .
(1) Degreasing Fine Cleaner-L4460 (Nippon Parkerizing's strong alkaline degreasing agent) 43 ° C 120 seconds spray (2) Rinsing [tap water] room temperature 30 seconds spray (3) Surface preparation preparene ZN (Nihon Parkerizing titanium colloid) System surface modifier) Normal temperature 20 seconds Spray (4) Zinc phosphate chemical conversion treatment 43 ° C 120 seconds Immersion bath composition Zn: 0.8 to 1.2 g / L Ni: 0.5 to 1.0 g / L Mn: 0 0.5 to 0.8 g / L PO 4 : 12 to 20 g / L NO 3 : 0.5 to 8.0 g / L The effective fluorine concentration point is measured after every 10 treatments, and the effective fluorine concentration point is adjusted. HF when below the lower limit
0.1 g / L was added.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一部がアルミニウム系金属材
料より構成される金属材料を酸性化成処理する方法にお
いて、アルミニウムイオン、ランタンイオン、イットリ
ウムイオン、ジルコニウムイオン、カリウムイオン、セ
リウムイオンまたはベリリウムイオンを含有する水溶液
を滴定液とし、フッ素イオン電極を指示電極として、p
H4未満のフッ素含有酸性化成処理液をpH調整せずに
電位差滴定し、フッ素イオン電極の電位曲線の変曲点ま
での滴定液滴下量を求め、この滴定液滴下量が所定範囲
未満のときはフッ素含有薬剤を添加することを特徴とす
る金属材料の酸性化成処理方法。
1. A method for acid chemical conversion treatment of a metal material, at least a part of which is an aluminum-based metal material, containing aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion, potassium ion, cerium ion or beryllium ion. Using the aqueous solution as the titrant and the fluorine ion electrode as the indicator electrode, p
Potentiometric titration of a fluorine-containing acidic chemical conversion treatment liquid of less than H4 without adjusting the pH is performed to obtain the titration droplet drop amount up to the inflection point of the potential curve of the fluorine ion electrode. When the titration drop drop amount is less than the predetermined range, A method for acid chemical conversion treatment of a metal material, which comprises adding a fluorine-containing chemical.
【請求項2】 滴定液中のアルミニウムイオン、ランタ
ンイオン、イットリウムイオン、ジルコニウムイオン、
ガリウムイオン、セリウムイオンまたはベリリウムイオ
ンの濃度をB〔mol/l〕とし、酸性化成処理液の量
をA〔ml〕としたときの滴定液滴下量C〔ml〕から
有効フッ素濃度ポイント〔pt〕=400×B×C/A
を求め、有効フッ素濃度ポイントを所定範囲内に維持す
ることを特徴とする請求項1記載の金属材料の酸性化成
処理方法。
2. Aluminum ion, lanthanum ion, yttrium ion, zirconium ion in the titrant,
When the concentration of gallium ion, cerium ion or beryllium ion is B [mol / l] and the amount of the acid chemical treatment solution is A [ml], the effective fluorine concentration point [pt] is calculated from the titration drop amount C [ml]. = 400 x B x C / A
And the effective fluorine concentration point is maintained within a predetermined range.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10017187B4 (en) * 2000-04-07 2012-12-13 Dechema Gesellschaft Für Chemische Technik Und Biotechnologie E.V. Method for treating an alloy of aluminum and titanium to improve the oxidation resistance of these alloys between 800 ° C and 1000 ° C and use of the method
KR101575894B1 (en) * 2014-07-24 2015-12-08 노근호 Pillow
KR102079421B1 (en) * 2016-03-07 2020-04-07 주식회사 티앤아이 Cerebrospinal Fluid Circulation Inducing Pillow
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CN111678479A (en) * 2020-05-22 2020-09-18 南通宇华新材料科技有限公司 Method for detecting thickness of aluminum layer of carbon-coated aluminum foil

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1341220A (en) * 1972-04-18 1973-12-19 Int Nickel Ltd Treatment of chromium alloys
DE3413905A1 (en) * 1984-04-13 1985-10-24 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt METHOD FOR MONITORING FLUORIDE-CONTAINING BATHS FOR THE SURFACE TREATMENT OF METALS
ES2036666T3 (en) * 1987-08-19 1993-06-01 Metallgesellschaft Ag PROCEDURE FOR PHOSPHATING METALS.
KR100197145B1 (en) * 1989-12-19 1999-06-15 후지이 히로시 Method for phosphating metal surface with zinc phosphate
CA2072592A1 (en) * 1990-02-21 1991-08-22 Masayuki Yoshida Conversion treatment method and composition for aluminum and aluminum alloys

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