JPH06220647A - Aluminums base stock for electrodeposition coating coated with zinc phosphate coating film and formation of zinc phosphate coating film on aluminums base stock - Google Patents

Aluminums base stock for electrodeposition coating coated with zinc phosphate coating film and formation of zinc phosphate coating film on aluminums base stock

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JPH06220647A
JPH06220647A JP892993A JP892993A JPH06220647A JP H06220647 A JPH06220647 A JP H06220647A JP 892993 A JP892993 A JP 892993A JP 892993 A JP892993 A JP 892993A JP H06220647 A JPH06220647 A JP H06220647A
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zinc phosphate
coating
liter
aluminum
zinc
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JP892993A
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Isao Kawasaki
功 川崎
Takayuki Fukuoka
貴之 福岡
Yasutake Mino
保武 三野
Tamotsu Boda
保 傍田
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • 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
    • C23C22/05Chemical 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
    • C23C22/06Chemical 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
    • C23C22/34Chemical 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
    • C23C22/36Chemical 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

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Abstract

PURPOSE:To form the coating film excellent in corrosion resistance in spite of the film formation on the aluminums base stock which differs in a reaction activity, that is, film forming property against a zinc phosphate treatment. CONSTITUTION:The ratio of the plane index [040]/[311] of the hopeite in a zinc phosphate coating film is <=3. In the forming method of the zinc phosphate coating film, the surface modifying agent containing coloidal titanium phosphate and at least one kind coloidall particles selected from among LaPO4, La2(CO3)3, Zn3(PO4)2, ZrO2, FePO4 and Al2O3 is used, and the zinc phosphate treating agent contains 0.1-2g/l zinc ion, 0.1-3g/l manganese ion and 5-40g/l phosphoric acid ion and also contains 0.05-3g/l fluorine compd. in which a simple fluoride contained is 0.2-0.5g/l in terms of HF and the mol. ratio of [complex fluoride]/[simple fluoride] is >=0.01.

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、燐酸亜鉛被膜で被覆さ
れた電着塗装用のアルミニウム系素材及び該アルミニウ
ム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法に関するものであり、
さらに詳細には、塗膜密着性及び耐食性に優れた塗膜を
形成することができる燐酸亜鉛被膜を有したアルミニウ
ム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成
方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an aluminum-based material for electrodeposition coating coated with a zinc phosphate coating and a method for forming a zinc phosphate coating on the aluminum-based material.
More specifically, it relates to an aluminum-based material having a zinc phosphate coating capable of forming a coating having excellent coating adhesion and corrosion resistance, and a method for forming a zinc phosphate coating of the aluminum-based material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車ボディ材料として、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金板が軽量化のために採用さ
れている。このような自動車ボディ材料は、カチオン型
電着塗装などの電着塗装により塗膜が形成されるが、塗
膜の密着性及び耐食性を向上させるため、多くの場合電
着塗装の前処理として燐酸亜鉛被膜を形成する燐酸亜鉛
被膜処理が施される。自動車ボディ材料としてアルミニ
ウム又はアルミニウム合金板が採用される場合、冷延鋼
板や亜鉛メッキ鋼板と複合されている場合が多く、この
ような鋼板とアルミニウム系素材とを同時に同一の処理
液で処理して燐酸亜鉛被膜を形成することが望ましい。
2. Description of the Related Art In recent years, aluminum or aluminum alloy sheets have been used as a material for automobile bodies for weight reduction. Such an automobile body material has a coating film formed by electrodeposition coating such as cationic electrodeposition coating. In many cases, phosphoric acid is used as a pretreatment for electrodeposition coating in order to improve the adhesion and corrosion resistance of the coating film. A zinc phosphate coating treatment is performed to form a zinc coating. When an aluminum or aluminum alloy plate is adopted as an automobile body material, it is often combined with a cold-rolled steel plate or a galvanized steel plate, and such a steel plate and an aluminum-based material are treated at the same time with the same treatment liquid. It is desirable to form a zinc phosphate coating.

【0003】しかしながら、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板
用の酸性燐酸亜鉛被膜処理液で、このようなアルミニウ
ム系素材を処理すると、処理液中にアルミニウムイオン
が溶出し、鉄系表面に化成不良をもたらすという問題が
あった。このような処理液中のアルミニウムイオンの増
加を防ぐために、処理液にフッ化物を添加し、アルミニ
ウムイオンをNa3 AlF6 (クリオライト)等として
沈澱させる方法が、特開昭57−70281号公報、特
開昭63−157879号公報及び特開昭64−684
81号公報などで提案されている。しかしながら、これ
らの方法によれば、Na3 AlF6 等が燐酸亜鉛被膜に
付着したり、あるいは燐酸亜鉛被膜中に混在するため、
塗膜の密着性や耐食性が劣化するという問題があった。
However, when such an aluminum-based material is treated with an acidic zinc phosphate coating solution for cold-rolled steel sheet or galvanized steel sheet, aluminum ions are eluted in the treatment solution, resulting in poor chemical conversion on the iron-based surface. There was a problem. In order to prevent such an increase in aluminum ions in the treatment liquid, a method of adding a fluoride to the treatment liquid and precipitating the aluminum ions as Na 3 AlF 6 (cryolite) or the like is disclosed in JP-A-57-70281. , JP-A-63-157879 and JP-A-64-684.
No. 81, etc. However, according to these methods, since Na 3 AlF 6 or the like adheres to the zinc phosphate coating or is mixed in the zinc phosphate coating,
There is a problem that the adhesion and corrosion resistance of the coating film deteriorate.

【0004】このような問題を解消するため、燐酸亜鉛
処理液中の単純フッ化物及び錯フッ化物の濃度を所定範
囲に調整した燐酸亜鉛処理液を用いる方法が、特開平3
−191071号公報で開示されている。
In order to solve such a problem, a method of using a zinc phosphate treatment liquid in which the concentrations of simple fluorides and complex fluorides in the zinc phosphate treatment liquid are adjusted to a predetermined range is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-2980.
No. 191071.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム系素材として、6000番系アルミニウム合金
(Al−Mg−Si合金)を用いた場合、上記公報の燐
酸亜鉛被膜処理液では処理液に対する反応活性度が低
く、処理液中の活性フッ素濃度を高める必要があった。
しかしながら、単に活性フッ素濃度を高めた処理液を用
いて形成した燐酸亜鉛被膜では、塗装耐食性が低いとい
う問題を生じた。
However, when a No. 6000 series aluminum alloy (Al-Mg-Si alloy) is used as the aluminum-based material, the zinc phosphate coating treatment solution of the above publication has a reaction activity with respect to the treatment solution. It was low, and it was necessary to increase the concentration of active fluorine in the treatment liquid.
However, a zinc phosphate coating formed by simply using a treatment liquid having an increased concentration of active fluorine has a problem of low coating corrosion resistance.

【0006】また、アルミニウム系素材として、500
0番系アルミニウム合金(Al−Mg合金)を用いた場
合にも、研削加工がなされている被処理面においては、
被膜化成性が低く、6000番系合金と同様に処理液中
の活性フッ素濃度を高める必要があり、得られる燐酸亜
鉛被膜は塗装耐食性が劣るという問題があった。本発明
の目的は、このような従来の問題点を解消し、燐酸亜鉛
処理液に対する反応活性度及び被膜化成性の異なるアル
ミニウム系素材であっても、耐食性に優れた塗膜を形成
することのできる燐酸亜鉛被膜を有した電着塗装用アル
ミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被
膜形成方法を提供することにある。
As an aluminum-based material, 500
Even in the case of using a No. 0 series aluminum alloy (Al-Mg alloy), on the surface to be processed which has been ground,
There is a problem that the coating conversion is low, and it is necessary to increase the concentration of active fluorine in the treatment liquid like the 6000 series alloy, and the zinc phosphate coating obtained has poor coating corrosion resistance. An object of the present invention is to solve such conventional problems and to form a coating film excellent in corrosion resistance even with aluminum-based materials having different reaction activities with respect to a zinc phosphate treatment liquid and different film conversion properties. An object of the present invention is to provide an aluminum-based material for electrodeposition coating having a zinc phosphate coating, and a method for forming a zinc phosphate coating of the aluminum-based material.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の問題点を解消することを目的とし、塗装耐食性の高い
燐酸亜鉛被膜で被覆されたアルミニウム系素材について
鋭意検討を重ねた結果、特定の結晶構造を有する燐酸亜
鉛被膜で被覆されたアルミニウム系素材が、優れた塗装
耐食性を示すことを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have conducted extensive studies on an aluminum-based material coated with a zinc phosphate coating having high coating corrosion resistance for the purpose of solving the above conventional problems, and as a result, The inventors have found that an aluminum-based material coated with a zinc phosphate coating having a specific crystal structure exhibits excellent coating corrosion resistance, and completed the present invention.

【0008】すなわち、本発明に従うアルミニウム系素
材は、燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比〔04
0〕/〔311〕が3以下である燐酸亜鉛被膜で被覆さ
れたことを特徴としている。
That is, the aluminum-based material according to the present invention has a ratio of the surface index of the houpite in the zinc phosphate coating [04
[0] / [311] is 3 or less.

【0009】ホーパイトは、亜鉛の含水燐酸塩の結晶構
造の1つであり、面指数〔040〕はα−ホーパイトに
対応しており、面指数〔311〕はβ−ホーパイトに対
応している。すなわち、本発明では、燐酸亜鉛被膜中の
α−ホーパイトのβ−ホーパイトに対する比率を所定値
以下にすることを特徴としている。本発明は、従来の燐
酸亜鉛被膜の低い塗装耐食性が、燐酸亜鉛被膜中に多量
に含まれるα−ホーパイトに帰因しているという知見に
基づきなされたものである。
[0009] Hopite is one of the crystal structures of hydrous zinc phosphate, and the surface index [040] corresponds to α-hopite and the surface index [311] corresponds to β-hopite. That is, the present invention is characterized in that the ratio of α-hopite to β-hopite in the zinc phosphate coating is set to a predetermined value or less. The present invention was made based on the finding that the low coating corrosion resistance of conventional zinc phosphate coatings is attributed to α-hopite contained in a large amount in zinc phosphate coatings.

【0010】本発明では、塗装耐食性に優れたβ−ホー
パイトを多く含んでいるため、本発明のアルミニウム系
素材上に塗装した場合、耐食性に優れた塗膜とすること
ができる。
Since the present invention contains a large amount of β-hopite excellent in coating corrosion resistance, when it is coated on the aluminum-based material of the present invention, a coating film excellent in corrosion resistance can be obtained.

【0011】本発明において、ホーパイトの面指数の比
〔040〕/〔311〕(以下、単に「面指数比」と称
す)は、X線回折分析により対応の面指数のピーク強度
を測定し、ピーク強度の比から面指数比を求めることが
できる。
In the present invention, the ratio [040] / [311] of the face index of hopite (hereinafter simply referred to as "face index ratio") is determined by measuring the peak intensity of the corresponding face index by X-ray diffraction analysis. The surface index ratio can be obtained from the ratio of peak intensities.

【0012】本発明において、面指数比は3以下である
ことが必要であり、さらに好ましくは2以下である。面
指数比が3を超える場合には、塗装耐食性に優れるとい
う本発明の効果を充分に得ることができない。また、本
発明において、アルミニウム系素材にはアルミニウム及
びアルミニウム合金が含まれる。
In the present invention, the surface index ratio needs to be 3 or less, and more preferably 2 or less. When the surface index ratio exceeds 3, the effect of the present invention that the coating corrosion resistance is excellent cannot be sufficiently obtained. Further, in the present invention, the aluminum-based material includes aluminum and aluminum alloy.

【0013】本発明において、燐酸亜鉛被膜の被膜量
は、特に限定されるものではないが、0.5〜5g/m
2 の範囲内であることが好ましい。被膜量が0.5g/
2 未満であると、塗装耐食性が充分に発揮されない場
合があり、5g/m2 を超えても、格別の効果が加味さ
れることはなく、経済性の点から好ましくない場合があ
る。また塗装密着性が劣化するおそれがある。
In the present invention, the coating amount of the zinc phosphate coating is not particularly limited, but is 0.5 to 5 g / m.
It is preferably within the range of 2 . Coating amount is 0.5g /
If it is less than m 2 , the coating corrosion resistance may not be sufficiently exhibited, and if it exceeds 5 g / m 2 , no particular effect is added and it may be unfavorable from the economical point of view. In addition, the coating adhesion may deteriorate.

【0014】また、本発明において、燐酸亜鉛被膜中の
マンガン含有量は、0.3重量%以上であることが好ま
しい。マンガン含有量が0.3重量%未満であると、被
膜における面指数比を3以下に制御することが困難にな
る場合があり、塗装耐食性を充分に向上させることがで
きない場合がある。またマンガン含有量は、9重量%以
下であることが好ましい。9重量%を超えたとしても、
格別の効果が加味されず、経済的に不利になる。
In the present invention, the manganese content in the zinc phosphate coating is preferably 0.3% by weight or more. If the manganese content is less than 0.3% by weight, it may be difficult to control the surface index ratio in the coating to 3 or less, and the coating corrosion resistance may not be sufficiently improved. Further, the manganese content is preferably 9% by weight or less. Even if it exceeds 9% by weight,
It is economically disadvantageous because the special effect is not added.

【0015】また、燐酸亜鉛被膜中には、ニッケル成分
が0.1〜3重量%の範囲内で含まれることが好まし
い。ニッケル成分は、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を小さ
くする、すなわちβ−ホーパイトの生成比を高める効果
があり、塗装耐食性を向上させることができる。ニッケ
ル成分が0.1重量%未満であると、このような効果が
少なくなり、塗装耐食性の向上を充分に図ることができ
ない場合がある。また3重量%を超えると、燐酸亜鉛被
膜中におけるマンガンの含有量が低下する傾向があり、
塗装耐食性の向上の効果が減少するおそれがある。
The zinc phosphate coating preferably contains a nickel component in the range of 0.1 to 3% by weight. The nickel component has the effect of reducing the surface index ratio in the zinc phosphate coating, that is, increasing the β-hopite formation ratio, and can improve the coating corrosion resistance. When the nickel component is less than 0.1% by weight, such effects are reduced, and it may not be possible to sufficiently improve the coating corrosion resistance. If it exceeds 3% by weight, the content of manganese in the zinc phosphate coating tends to decrease,
The effect of improving the coating corrosion resistance may be reduced.

【0016】また、本発明において、燐酸亜鉛被膜中の
ナトリウム含有量は0.2重量%未満であることが望ま
しい。このようなナトリウム成分は、クリオライト(N
3AlF6 )またはエルパソライト(K2 NaAlF
6 )のようなアルミニウム/フッ素化合物(以下、Al
−F化合物と称す)の形態で含まれており、このような
Al−F化合物は、酸やアルカリに溶解し易いため、燐
酸亜鉛被膜中にナトリウム成分が0.2重量%以上含ま
れると塗装耐食性が低下する。燐酸亜鉛被膜中のナトリ
ウム成分は、さらに好ましくは0.1重量%未満であ
る。
Further, in the present invention, the sodium content in the zinc phosphate coating is preferably less than 0.2% by weight. Such sodium component is cryolite (N
a 3 AlF 6 ) or elpasolite (K 2 NaAlF
6 ) Aluminum / fluorine compounds (hereinafter referred to as Al
It is contained in the form of (-F compound)), and such an Al-F compound is easily dissolved in an acid or an alkali. Therefore, when the zinc phosphate coating contains 0.2% by weight or more of a sodium component, it is coated. Corrosion resistance decreases. The sodium component in the zinc phosphate coating is more preferably less than 0.1% by weight.

【0017】本発明の燐酸亜鉛被膜形成方法は、本発明
の電着塗装用アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜を形成
することのできる方法であり、アルミニウム系素材の表
面を、燐酸チタンコロイドと、LaPO4 、La2 (C
3 3 、Zn3 (PO4 2 、ZrO2 、FePO4
及びAl2 3 から選ばれる少なくとも1種のコロイド
性粒子とを含む表面調整剤で処理する工程と、亜鉛イオ
ン0.1〜2g/リットル、マンガンイオン0.1〜3
g/リットル、及び燐酸イオン5〜40g/リットルを
含み、フッ素化合物が0.05〜3g/リットルであ
り、フッ素化合物のうち単純フッ化物がHF換算で0.
2〜0.5g/リットルであり、〔錯フッ化物〕/〔単
純フッ化物〕(モル比)が0.01以上である燐酸亜鉛
処理液で処理する工程とを備えることを特徴としてい
る。
The zinc phosphate coating forming method of the present invention is the same as that of the present invention.
Formed zinc phosphate coating of aluminum-based material for electrodeposition coating of
This is a method that can
The surface is titanium phosphate colloid and LaPOFour, La2(C
O3)3, Zn3(POFour) 2, ZrO2, FePOFour
And Al2O3At least one colloid selected from
With a surface conditioner containing hydrophilic particles and zinc ion.
0.1 to 2 g / liter, manganese ion 0.1 to 3
g / l, and phosphate ions 5-40 g / l
Fluorine compound is 0.05 to 3 g / liter
Therefore, among the fluorine compounds, simple fluorides have an HF conversion of 0.
2 to 0.5 g / liter, [complex fluoride] / [single
Pure Fluoride] (Molar ratio) 0.01 or more zinc phosphate
And a step of treating with a treatment liquid.
It

【0018】本発明で用いる燐酸亜鉛処理液は、亜鉛イ
オンを0.1〜2g/リットル含む。亜鉛イオンが0.
1g/リットル未満であると、燐酸亜鉛被膜の被覆性が
不十分となり、燐酸亜鉛被膜の被膜量が低下し、塗装耐
食性の向上の効果を充分に発揮できないおそれがある。
また、亜鉛イオンが2g/リットルより多くなると、燐
酸亜鉛被膜の塗装密着性が低下するおそれがある。
The zinc phosphate treatment liquid used in the present invention contains zinc ions in an amount of 0.1 to 2 g / liter. Zinc ion is 0.
If it is less than 1 g / liter, the coating property of the zinc phosphate coating becomes insufficient, the coating amount of the zinc phosphate coating decreases, and the effect of improving the coating corrosion resistance may not be sufficiently exhibited.
If the zinc ion content is more than 2 g / liter, the coating adhesion of the zinc phosphate coating may be reduced.

【0019】マンガンイオンは0.1〜3g/リットル
含まれ、マンガンイオンが0.1g/リットル未満であ
ると、燐酸亜鉛被膜中のマンガン含有量が0.3重量%
未満となり、面指数比を3以下に制御できなくなるおそ
れがある。またマンガンイオンが3g/リットルより多
くなっても、格別の効果が加味されず、経済的に不利に
なる。
Manganese ions are contained in an amount of 0.1 to 3 g / liter. When the manganese ions are less than 0.1 g / liter, the manganese content in the zinc phosphate coating is 0.3% by weight.
If the ratio is less than 3, the surface index ratio may not be controlled to 3 or less. Further, even if the amount of manganese ions is more than 3 g / liter, no particular effect is added, which is economically disadvantageous.

【0020】燐酸イオンは5〜40g/リットル含ま
れ、燐酸イオンが5g/リットル未満であると、燐酸亜
鉛被膜の被覆性が不十分になるおそれがある。また40
g/リットルを超えても格別の効果が加味されず、経済
的に不利なものとなる。
Phosphate ions are contained in an amount of 5 to 40 g / liter. If the phosphate ions are less than 5 g / liter, the zinc phosphate coating film may have insufficient coverage. Again 40
Even if it exceeds g / liter, no special effect is added, which is economically disadvantageous.

【0021】フッ素化合物の含有量は0.05〜3g/
リットルであり、0.05g/リットル未満であると燐
酸亜鉛被膜の被覆性が不十分となり、塗装耐食性の向上
の効果が発揮されないおそれがある。またフッ素化合物
が3g/リットルより多く含有されると、燐酸亜鉛被膜
中に上述のAl/F化合物が混在し、耐食性の低下する
おそれがある。
The content of the fluorine compound is 0.05-3 g /
If it is less than 0.05 g / liter, the coverage of the zinc phosphate coating becomes insufficient, and the effect of improving the coating corrosion resistance may not be exhibited. Further, when the fluorine compound is contained in an amount of more than 3 g / liter, the above-mentioned Al / F compound is mixed in the zinc phosphate coating, and there is a possibility that the corrosion resistance is deteriorated.

【0022】また、本発明において、燐酸亜鉛処理液中
のフッ素化合物のうち単純フッ化物は、HF換算で0.
2〜0.5g/リットルの範囲で含まれる。単純フッ化
物の含有量が0.2g/リットル未満であると、反応活
性度すなわち被膜化成性の低いアルミニウム系素材に対
しては被膜被覆性が不十分となるおそれがある。また、
単純フッ化物が0.5g/リットルより多く含まれる
と、反応活性度すなわち被膜化成性の高いアルミニウム
系素材において、燐酸亜鉛被膜中にAl−F化合物が混
在するおそれがある。
Further, in the present invention, among the fluorine compounds in the zinc phosphate treatment liquid, the simple fluoride is 0.
It is contained in the range of 2 to 0.5 g / liter. If the content of the simple fluoride is less than 0.2 g / liter, the coating coverage may be insufficient for an aluminum-based material having a low reaction activity, that is, a coating conversion property. Also,
If the content of simple fluoride is more than 0.5 g / liter, the Al-F compound may be mixed in the zinc phosphate coating in an aluminum-based material having high reaction activity, that is, high film-forming property.

【0023】また、本発明の燐酸亜鉛処理液中において
は、〔錯フッ化物〕/〔単純フッ化物〕(モル比)は
0.01以上である。この値が0.01未満である場合
には、反応活性度すわなち被膜化成性の高いアルミニウ
ム系素材において燐酸亜鉛被膜中にAl−F化合物が混
在するおそれがある。
In the zinc phosphate treatment liquid of the present invention, [complex fluoride] / [simple fluoride] (molar ratio) is 0.01 or more. When this value is less than 0.01, the Al-F compound may be mixed in the zinc phosphate coating in the aluminum-based material having high reaction activity, that is, high coating conversion.

【0024】本発明において単純フッ化物としては、例
えば、HF、NaF、KF、NH4F、NaHF2 、K
HF2 、及び、NF4 HF2 などが用いられ、錯フッ化
物としては、例えば、H2 SiF6 、HBF4 及びそれ
らの金属塩(例えば、ニッケル塩、亜鉛塩)などが用い
られる。
Examples of the simple fluoride in the present invention include HF, NaF, KF, NH 4 F, NaHF 2 and K.
HF 2 , NF 4 HF 2 and the like are used, and as the complex fluoride, for example, H 2 SiF 6 , HBF 4 and their metal salts (for example, nickel salt, zinc salt) and the like are used.

【0025】上記〔錯フッ化物〕/〔単純フッ化物〕
(モル比)において、〔単純フッ化物〕はHF換算のモ
ル数である。従って、例えばHFの場合HFで1モルと
なり、NaHF2 の場合NaHF2 で2モルとなる。ま
た〔錯フッ化物〕については、化合物のモル数であり、
例えばH2 SiF6 で1モルとなり、HBF4 で1モル
となる。
The above [complex fluoride] / [simple fluoride]
In (molar ratio), [simple fluoride] is the number of moles in terms of HF. Thus, for example, in the case of HF becomes 1 mol HF, a 2 mol in the case of NaHF 2 NaHF 2. For [complex fluoride], the number of moles of the compound,
For example, H 2 SiF 6 makes 1 mol, and HBF 4 makes 1 mol.

【0026】また、本発明において、燐酸亜鉛処理液が
アルミニウム系素材とともに鉄系素材に対しても燐酸亜
鉛被膜形成の処理に用いられる場合には、さらに亜硝酸
イオン、有機ニトロ化合物、及び過酸化水素よりなる群
から選ばれた被膜化成促進剤が含有されることが好まし
い。亜硝酸イオンの含有量としては0.01〜0.5g
/リットルであることが好ましく、有機ニトロ化合物と
しては0.05〜5g/リットルであることが好まし
く、過酸化水素はH2 2 として0.5〜10g/リッ
トル含有されることが好ましい。亜硝酸イオン、有機ニ
トロ化合物、及び過酸化水素よりなる群から選ばれた被
膜化成促進剤がこれらの範囲より少ない場合には、鉄系
素材に対しての被覆性が不十分となる場合がある。また
これらの範囲より多く含まれる場合には、鉄系素材の表
面の被膜結晶が微細化し過ぎ、被膜量が低下し耐食性が
悪化するおそれがある。
Further, in the present invention, when the zinc phosphate treatment liquid is used for the treatment of the zinc phosphate coating on the iron-based material as well as the aluminum-based material, the nitrite ion, the organic nitro compound, and the peroxide are further added. It is preferable to contain a film formation accelerator selected from the group consisting of hydrogen. The content of nitrite ion is 0.01-0.5g
/ L, the organic nitro compound is preferably 0.05 to 5 g / L, and hydrogen peroxide is preferably 0.5 to 10 g / L as H 2 O 2 . If the amount of the film formation accelerator selected from the group consisting of nitrite ion, organic nitro compound, and hydrogen peroxide is less than these ranges, the coverage with iron-based materials may be insufficient. . On the other hand, when the content is more than these ranges, the coating crystals on the surface of the iron-based material become too fine, the coating amount may decrease, and the corrosion resistance may deteriorate.

【0027】また、本発明の燐酸亜鉛処理液において
は、ニッケルイオンが0.1〜4g/リットル含まれる
ことが好ましい。0.1g/リットル未満であると、被
膜中の面指数比を低くする効果が減少し、塗装耐食性の
向上の効果が少なくなる場合がある。また4g/リット
ルより多く含まれると、燐酸亜鉛被膜中のニッケル成分
が多くなり、この結果マンガン含有率が低下し、塗装耐
食性の向上の効果が少なくなる場合がある。
The zinc phosphate treatment liquid of the present invention preferably contains nickel ions in an amount of 0.1 to 4 g / liter. If it is less than 0.1 g / liter, the effect of lowering the surface index ratio in the coating film may be reduced, and the effect of improving coating corrosion resistance may be reduced. On the other hand, if it is contained in an amount of more than 4 g / liter, the nickel component in the zinc phosphate coating will increase, and as a result, the manganese content will decrease, and the effect of improving coating corrosion resistance may decrease.

【0028】本発明における燐酸亜鉛処理液による処理
温度は、20〜70℃が好ましく、さらに好ましくは3
5〜60℃である。この温度範囲より低くなると、被膜
化成性が悪くなり、長時間の処理を要する場合がある。
またこの温度範囲よりも高くなると、被膜化成促進剤の
分解及び処理液の沈澱発生などにより、処理液のバラン
スがくずれやすく良好な被膜が得られない場合がある。
The treatment temperature with the zinc phosphate treatment liquid in the present invention is preferably 20 to 70 ° C., more preferably 3
It is 5-60 degreeC. If the temperature is lower than this temperature range, the chemical conversion of the coating film may be deteriorated and the treatment may be required for a long time.
On the other hand, if the temperature is higher than this temperature range, the treatment solution may be unbalanced due to the decomposition of the film formation accelerator and the precipitation of the treatment solution.

【0029】燐酸亜鉛処理の処理時間は15秒以上が好
ましく、さらに好ましくは30〜120秒間である。処
理時間が15秒未満であると、所望の結晶を有する被膜
が充分に形成されない場合がある。自動車ボディのよう
に複雑な形状を有する対象物を処理する場合には、実用
上浸漬処理とスプレー処理を組み合わせることが好まし
い。この場合、例えば、15秒以上、好ましくは30〜
120秒間浸漬処理し、次いで2秒間、好ましくは5〜
45秒間スプレー処理する。なお、浸漬処理の際に付着
したスラッジを洗い落とすためには、スプレー処理は可
能な限り長時間であることが好ましい。
The treatment time of the zinc phosphate treatment is preferably 15 seconds or longer, more preferably 30 to 120 seconds. If the treatment time is less than 15 seconds, a film having desired crystals may not be sufficiently formed. When treating an object having a complicated shape such as an automobile body, it is practically preferable to combine the immersion treatment and the spray treatment. In this case, for example, 15 seconds or more, preferably 30 to
Immersion treatment for 120 seconds, then 2 seconds, preferably 5
Spray for 45 seconds. In order to wash off the sludge attached during the dipping treatment, it is preferable that the spraying treatment be performed for as long as possible.

【0030】以上のように、本発明における燐酸亜鉛処
理は、浸漬処理、スプレー処理又はこれらの組合せの処
理により実施することが可能である。
As described above, the zinc phosphate treatment in the present invention can be carried out by dipping treatment, spraying treatment or a combination thereof.

【0031】本発明において、燐酸亜鉛被膜形成処理の
前処理において用いられる表面調整剤は、燐酸チタンコ
ロイドとLaPO4 、La2 (CO3 3 、Zn3 (P
42 、ZrO2 、FePO4 及びAl2 3 から選
ばれる少なくとも1種のコロイド性粒子とを含むことを
特徴としている。従来から表面調整剤の成分として用い
られている燐酸チタンコロイドに上記コロイド性粒子を
含有させることにより、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を低
下させることができ、面指数比が3以下の燐酸亜鉛被膜
を形成することができる。
In the present invention, the surface conditioner used in the pretreatment of the zinc phosphate coating forming treatment is a titanium phosphate colloid and LaPO 4 , La 2 (CO 3 ) 3 , Zn 3 (P
O 4 ) 2 , ZrO 2 , FePO 4 and Al 2 O 3 are included in the colloidal particles. By incorporating the above colloidal particles into a titanium phosphate colloid that has been conventionally used as a component of a surface conditioner, the surface index ratio in the zinc phosphate coating can be reduced, and the zinc phosphate having a surface index ratio of 3 or less can be obtained. A coating can be formed.

【0032】燐酸チタンコロイドは、Tiとして0.0
01〜0.1g/リットル含まれることが好ましい。
0.001g/リットル未満では、結晶が粗大化し、燐
酸亜鉛被膜の被覆性が低下して耐食性が向上しない場合
がある。また0.1g/リットルを超えると、格別の効
果が加味されず、経済的に不利なものとなる。
The titanium phosphate colloid has a Ti content of 0.0
It is preferably contained in an amount of 01 to 0.1 g / liter.
If it is less than 0.001 g / liter, the crystals may be coarsened and the coverage of the zinc phosphate coating may be deteriorated, so that the corrosion resistance may not be improved. On the other hand, if it exceeds 0.1 g / liter, no particular effect is added, which is economically disadvantageous.

【0033】上記のコロイド性粒子は、Me(金属)と
して、0.001〜0.1g/リットル含有されること
が好ましい。Meが0.001g/リットル未満である
と、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を安定して3以下に制御
することが困難な場合がある。Meが0.1g/リット
ルを超えても、格別の効果が加味されず、経済的に不利
なものとなる。
The above colloidal particles are preferably contained in an amount of 0.001 to 0.1 g / liter as Me (metal). When Me is less than 0.001 g / liter, it may be difficult to stably control the surface index ratio in the zinc phosphate coating to 3 or less. Even if Me exceeds 0.1 g / liter, no special effect is added, which is economically disadvantageous.

【0034】表面調整剤における燐酸根は、PO4 とし
て0.05〜1.5g/リットルであることが好まし
い。0.05g/リットル未満であると、結晶が粗大化
し、燐酸亜鉛被膜の被覆性が低下して、耐食性が向上し
ない場合がある。また1.5g/リットルを加えても、
格別の効果が加味されず、経済的に不利なものとなる。
The phosphate group in the surface conditioning agent is preferably 0.05 to 1.5 g / liter as PO 4 . If it is less than 0.05 g / liter, the crystals may be coarsened, the coverage of the zinc phosphate coating may be deteriorated, and the corrosion resistance may not be improved. Moreover, even if 1.5 g / liter is added,
It is economically disadvantageous because no special effect is added.

【0035】表面調整剤のpHは、8.0〜9.5の範
囲内であることが好ましい。pHが8.0未満である
と、燐酸亜鉛被膜の被覆性が経時的に劣化し、結晶も経
時的に粗大化する傾向にある。またpHが9.5を超え
ても、格別の効果は認められず、pHを保つためのアル
カリの補給量が多くなり、経済的にも不利なものとな
る。
The pH of the surface conditioner is preferably in the range of 8.0 to 9.5. When the pH is less than 8.0, the coverage of the zinc phosphate coating deteriorates with time, and the crystals tend to coarsen with time. Even if the pH exceeds 9.5, no particular effect is observed, and the amount of alkali replenished for maintaining the pH is large, which is economically disadvantageous.

【0036】表面調整剤による処理の処理方法として
は、上述の燐酸亜鉛処理液による処理と同様に、浸漬処
理、スプレー処理及びこれら組合せの処理等の態様で適
用することができる。また処理温度は室温〜60℃であ
ることが好ましい。この温度範囲よりも低いと、表面調
整効果が不充分となるおそれがある。
As the method of treatment with the surface conditioner, it is possible to apply dipping treatment, spraying treatment, a combination of these treatments, and the like, as in the treatment with the zinc phosphate treatment solution described above. The processing temperature is preferably room temperature to 60 ° C. If it is lower than this temperature range, the effect of adjusting the surface may be insufficient.

【0037】また、この温度範囲より高いと、表面調整
効果が過多となり、特に鉄系素材に燐酸亜鉛処理膜を形
成する場合に、該表面で形成される被膜結晶が微細化し
すぎ、被膜量が低下し耐食性が悪化するおそれがある。
On the other hand, if the temperature is higher than this range, the effect of adjusting the surface becomes excessive, and especially when a zinc phosphate-treated film is formed on an iron-based material, the film crystals formed on the surface become too fine, and the film amount is increased. There is a possibility that the corrosion resistance will deteriorate and the corrosion resistance will deteriorate.

【0038】また、処理時間は15秒〜5分の範囲内で
あることが好ましく、15秒未満である場合には、表面
調整剤の処理の効果を充分に得ることが難しく、5分間
を超えて処理しても格別な効果が加味されず経済的に不
利である。
The treatment time is preferably in the range of 15 seconds to 5 minutes, and when it is less than 15 seconds, it is difficult to sufficiently obtain the effect of the treatment of the surface conditioner, and it exceeds 5 minutes. However, it is economically disadvantageous because no special effect is added.

【0039】[0039]

【実施例】図1は、種々条件を変化させて燐酸亜鉛被膜
を形成し、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を変化させ、この
燐酸亜鉛被膜を有するアルミニウム系素材の上にカチオ
ン型電着塗装により塗装し、得られた塗板に乾湿複合腐
蝕試験を実施した時の塗膜フクレ幅を測定した結果を示
す図であり、面指数比と塗膜フクレ幅の関係を示す図で
ある。この実験例においては、アルミニウム系素材とし
て、5000番系アルミニウム合金材を用い、このアル
ミニウム合金材に対し、以下に示す手順で燐酸亜鉛被膜
形成処理を行った。
EXAMPLE FIG. 1 shows a case where a zinc phosphate coating is formed under various conditions to change the surface index ratio in the zinc phosphate coating, and cationic type electrodeposition coating is applied to an aluminum-based material having the zinc phosphate coating. It is a figure which shows the result of having measured the coating film swell width at the time of carrying out the dry-wet compound corrosion test on the obtained coated plate, and shows the relationship between the surface index ratio and the coating film swell width. In this experimental example, a 5000-series aluminum alloy material was used as the aluminum-based material, and the zinc phosphate film forming treatment was performed on the aluminum alloy material in the following procedure.

【0040】脱脂→水洗→表面調整剤による処理→燐酸
亜鉛処理液による処理→水洗→純水洗→乾燥
Degreasing → Washing → Treatment with surface conditioning agent → Treatment with zinc phosphate treatment liquid → Washing → Washing with pure water → Drying

【0041】図1において、実験例Aは、Ni及びMn
を含有しない燐酸亜鉛処理液を用いて燐酸亜鉛被膜を形
成している。またBはMnを含有する燐酸亜鉛処理液で
被膜を形成しており、CはNi及びMnを含有する燐酸
亜鉛処理液により被膜を形成している。A、B及びCの
比較から明らかなように、燐酸亜鉛処理液中に、Mn、
さらにはMnとNiを含有させることにより、より低い
面指数比の燐酸亜鉛被膜を形成できる傾向にあることが
わかる。
In FIG. 1, in Experimental Example A, Ni and Mn were used.
A zinc phosphate coating is formed using a zinc phosphate treatment liquid that does not contain Further, B forms a coating film with a zinc phosphate treatment liquid containing Mn, and C forms a coating film with a zinc phosphate treatment liquid containing Ni and Mn. As is clear from the comparison of A, B and C, Mn,
Further, it can be seen that the inclusion of Mn and Ni tends to form a zinc phosphate coating having a lower surface index ratio.

【0042】実験例A、B及びCは、いずれも前処理の
表面調整剤として燐酸チタンコロイドを含む表面調整剤
(商品名;サーフファイン5N−8:0.1g/リット
ル濃度でTi0.01g/リットル,PO4 0.5g/
リットル含有:日本ペイント社製)を用いている。実験
例A1 、B1 、及びC1 は、この従来の表面調整剤に代
えて、上述のLaPO4 等のコロイド性粒子を含有させ
た表面調整剤を用いて前処理しており、図1に示される
ように、このような表面調整剤を用いることにより、さ
らに燐酸亜鉛被膜の面指数比を低くすることができる。
In each of Experimental Examples A, B and C, a surface conditioner containing titanium phosphate colloid as a surface conditioner for pretreatment (trade name: Surffine 5N-8: 0.01 g / liter at a concentration of 0.1 g / liter) was used. Liter, PO 4 0.5g /
Liter content: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. is used. Experimental Examples A 1 , B 1 , and C 1 were pretreated with a surface conditioning agent containing colloidal particles such as LaPO 4 described above instead of the conventional surface conditioning agent, as shown in FIG. As shown in, the surface index ratio of the zinc phosphate coating can be further lowered by using such a surface modifier.

【0043】図1に示す面指数比が3以上の他の実験例
は、Co、Cu、Mg、Ca等の各種金属によって変性
した燐酸亜鉛処理液を用い、従来の燐酸チタンコロイド
含有の表面調整剤で前処理した実験例である。面指数比
が3以下のその他の実験例は、これら各種金属を含む燐
酸亜鉛処理液で処理したものであり、表面調整剤として
上述のLaPO4 等のコロイド性粒子を含有させた表面
調整剤を用いて前処理した後に燐酸亜鉛被膜を形成させ
たものである。図1から明らかなように、表面調整剤と
して、LaPO4 等のコロイド性粒子を含有させること
により、面指数比の小さな燐酸亜鉛被膜を形成すること
ができる。
In another experimental example shown in FIG. 1 in which the surface index ratio is 3 or more, a zinc phosphate treatment liquid modified with various metals such as Co, Cu, Mg, and Ca is used, and a conventional titanium phosphate colloid-containing surface preparation is performed. It is an example of an experiment pretreated with an agent. Other experimental examples in which the surface index ratio is 3 or less are those treated with a zinc phosphate treatment liquid containing these various metals, and the surface conditioner containing the above-mentioned colloidal particles such as LaPO 4 as a surface conditioner is used. A zinc phosphate coating is formed after pretreatment with the zinc phosphate coating. As is clear from FIG. 1, by incorporating colloidal particles such as LaPO 4 as a surface conditioner, a zinc phosphate coating having a small surface index ratio can be formed.

【0044】以上のようにして形成した燐酸亜鉛被膜で
被覆されたアルミニウム系素材に、下塗りとして、市販
のカチオン型電着塗料を用いて、乾燥膜厚が30μmと
なるように塗装した。さらに、中塗り及び上塗りとし
て、市販のメラミンアルキッド系塗料を用い、乾燥膜厚
が30μm(中塗り)及び40μm(上塗り)となるよ
うに塗装し、得られた塗膜について塗装耐食性を評価し
た。
On the aluminum-based material coated with the zinc phosphate coating formed as described above, a commercially available cationic electrodeposition coating was used as an undercoat so that the dry film thickness was 30 μm. Further, a commercially available melamine alkyd coating was used as the intermediate coating and the top coating so that the dry film thickness was 30 μm (intermediate coating) and 40 μm (top coating), and the coating corrosion resistance of the obtained coating film was evaluated.

【0045】塗装耐食性は、乾湿複合試験により行っ
た。塗膜にカッターナイフで十字傷を入れ、塩水噴霧
(5%,35℃×2分)→乾燥(60℃,58分)→湿
潤(95%RH,50℃,3時間)のサイクルの腐食環
境に200サイクル放置し、傷からの塗膜の最大フクレ
幅(mm)を測定し評価した。
The coating corrosion resistance was determined by a dry-wet composite test. Make a cross damage to the coating film with a cutter knife, and use a salt spray (5%, 35 ° C x 2 minutes) → dry (60 ° C, 58 minutes) → wet (95% RH, 50 ° C, 3 hours) cycle corrosive environment For 200 cycles, the maximum blistering width (mm) of the coating film from the scratch was measured and evaluated.

【0046】図1から明らかなように面指数比が3以下
の燐酸亜鉛被膜を有するアルミニウム系素材において
は、塗膜のフクレ幅が著しく小さくなっており、塗装耐
食性に優れている。次に、本発明の燐酸亜鉛被膜形成方
法について、具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。
As is apparent from FIG. 1, in the aluminum-based material having the zinc phosphate coating having a surface index ratio of 3 or less, the blister width of the coating is remarkably small and the coating corrosion resistance is excellent. Next, the zinc phosphate coating forming method of the present invention will be described in detail with reference to specific examples.

【0047】処理対象となるアルミニウム系素材として
は、5000番系アルミニウム・マグネシウム合金を用
い、以下の工程に従い処理し塗装した(実施例1〜6及
び比較例1〜5)。 (1)脱脂→(2)水洗→(3)表面調整→(4)化成
→(5)水洗→(6)純水洗→(7)乾燥→(8)塗装 表面調整剤としては、表1に示す組成のものを用いた。
As the aluminum-based material to be treated, a 5000-series aluminum-magnesium alloy was used and treated and coated according to the following steps (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5). (1) Degreasing → (2) Washing → (3) Surface adjustment → (4) Chemical conversion → (5) Washing → (6) Pure water washing → (7) Drying → (8) Painting Table 1 shows the surface conditioning agents. The composition shown was used.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】(a)日本ペイント社製表面調整剤サーフ
ファイン5N−8(燐酸チタンコロイド形成剤)0.1
g/リットル濃度で、Ti0.01g/リットル、PO
4 0.5g/リットル含有。
(A) Surface conditioner Surffine 5N-8 (titanium phosphate colloid former) manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. 0.1
Ti 0.01 g / liter, PO at g / liter concentration
4 Contains 0.5 g / liter.

【0050】(b)第1燐酸ナトリウム溶液に硝酸ラン
タン溶液を添加し、沈澱生成物(燐酸ランタン)を洗浄
し、乾燥したものを使用。 (c)試薬Zn3 (PO4 2 ・4H2 Oを使用。 (d)日産化学工業社製商品名「ジルコニアゾルNZS
−20A」 (e)日産化学工業社製商品名「アルミナゾル200」 燐酸亜鉛処理液としては、表2に示す組成を有するもの
を使用した。
(B) A solution obtained by adding a lanthanum nitrate solution to the primary sodium phosphate solution, washing the precipitated product (lanthanum phosphate), and drying. (C) Reagent Zn 3 (PO 4) using 2 · 4H 2 O. (D) Product name “Zirconia sol NZS” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
-20A "(e) Product name" Alumina sol 200 "manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. As the zinc phosphate treatment liquid, one having the composition shown in Table 2 was used.

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】各工程について以下説明する。 (1)脱脂 アルカリ性脱脂剤(日本ペイント社製「サーフクリーナ
SD250」)を2重量%濃度で使用し、40℃で2分
間浸漬処理した。
Each step will be described below. (1) Degreasing An alkaline degreasing agent (“Surf Cleaner SD250” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was used at a concentration of 2% by weight, and immersion treatment was performed at 40 ° C. for 2 minutes.

【0053】(2)水洗 水道水を使用し、水圧によるスプレー洗浄処理を行っ
た。 (3)表面調整 上記表1に示す表面調整剤を用いて、室温で15秒間浸
漬処理し、表面調整剤による処理を行った。
(2) Washing with water Using tap water, a spray washing treatment by water pressure was performed. (3) Surface Adjustment Using the surface adjusting agents shown in Table 1 above, immersion treatment was carried out at room temperature for 15 seconds, and treatment with the surface adjusting agents was performed.

【0054】(4)化成 上記表2に示す組成を有する燐酸亜鉛処理液を用い、4
0℃で2分間浸漬処理し、燐酸亜鉛被膜を形成した。 (5)水洗 水道水を使用し、室温で15秒間水洗した。
(4) Chemical conversion Using a zinc phosphate treatment solution having the composition shown in Table 2 above, 4
Immersion treatment was performed at 0 ° C. for 2 minutes to form a zinc phosphate coating. (5) Washing with water Using tap water, washing was performed at room temperature for 15 seconds.

【0055】(6)純水洗 イオン交換水を使用し、室温で15秒間浸漬処理した。 (7)乾燥 100℃の熱風で10分間乾燥した。(6) Washing with pure water Using ion-exchanged water, immersion treatment was performed for 15 seconds at room temperature. (7) Drying It was dried with hot air of 100 ° C. for 10 minutes.

【0056】(8)塗装 日本ペイント社製のカチオン電着塗料「パワートップU
−1000」を用いて、常法に従ってカチオン電着塗装
し(膜厚30μm)、その上に日本ペイント社製のメラ
ミンアルキッド系中上塗り塗料を常法に従って中上塗り
塗装した。(膜厚30μm及び40μm)。
(8) Painting Cationic electrodeposition paint "Power Top U" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.
-1000 "was used to perform cationic electrodeposition coating (film thickness: 30 μm) according to a conventional method, and a melamine alkyd-based intermediate top coating composition manufactured by Nippon Paint Co., Ltd. was applied on the intermediate coating according to a conventional method. (Thickness 30 μm and 40 μm).

【0057】以上のようにして得られた実施例1〜6及
び比較例1〜5の燐酸亜鉛被膜処理板及び塗装板につい
て、以下のようにして被膜特性及び塗装品質を評価し
た。 被膜特性 ・被膜量(g/m2 ) 一定面積の処理板を予め秤量した後、1+1硝酸液に2
0℃で1分間浸漬して、燐酸亜鉛被膜を溶解させ、溶解
後秤量して被膜量を求めた。
With respect to the zinc phosphate-coated plates and coated plates of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 obtained as described above, coating properties and coating quality were evaluated as follows. Coating characteristics-Coating amount (g / m 2 ) After pre-weighing a treated plate of a certain area, 2 in 1 + 1 nitric acid solution
The zinc phosphate coating was dissolved by immersing it at 0 ° C. for 1 minute, and the coating was weighed after the dissolution to determine the coating amount.

【0058】・Ni,Mn,Na(%) 上記の被膜量の測定において、硝酸液に溶解した溶解液
中の各金属イオン量を原子吸光法で求め、被膜量から各
金属イオンの含有量を求めた。 ・面指数比 X線回折法で、燐酸亜鉛被膜処理板の燐酸亜鉛被膜にお
ける〔040〕及び〔311〕の各結晶面のピーク強度
比を測定し、面指数比を求めた。
Ni, Mn, Na (%) In the above measurement of the coating amount, the amount of each metal ion in the solution dissolved in the nitric acid solution was determined by atomic absorption spectrometry, and the content of each metal ion was determined from the coating amount. I asked. -Face index ratio The peak intensity ratio of each crystal face of [040] and [311] in the zinc phosphate coating of the zinc phosphate coating-treated plate was measured by the X-ray diffraction method to obtain the surface index ratio.

【0059】塗装品質 ・耐糸錆性(984時間) 標準状態で24時間放置した後、恒温恒湿(50℃,8
0%RH,240時間)と5%NaCl(1秒浸漬)の
サイクルを4回繰り返し、予めカッターナイフで十字傷
を入れた部分からの糸錆を観察し、その最大糸錆長さを
測定し評価した。
Coating quality-Fast rust resistance (984 hours) After leaving for 24 hours in a standard state, constant temperature and humidity (50 ° C, 8 hours)
The cycle of 0% RH, 240 hours) and 5% NaCl (immersion for 1 second) was repeated 4 times, and the thread rust was observed from the part where the cross scratch had been made beforehand with the cutter knife, and the maximum thread rust length was measured. evaluated.

【0060】・耐塗膜フクレ性(200サイクル) 塗膜にカッターナイフで十字傷を入れた後、下記のサイ
クルを200サイクル繰り返し、十字傷をいれた部分か
らの塗膜のフクレを観察し、その最大フクレ幅を測定し
評価した。
Coating film blistering resistance (200 cycles) After the coating film was cross-scratched with a cutter knife, the following cycle was repeated 200 cycles to observe the blistering of the coating film from the cross-scratched part. The maximum blistering width was measured and evaluated.

【0061】塩水噴霧試験(JIS K 2371)2
分間放置→熱風(60℃×58分)→恒温恒湿(50
℃,95%RH,3時間) 以上のようにして得られた被膜特性及び塗装品質の結果
を表3に示す。
Salt spray test (JIS K 2371) 2
Leave for minutes → Hot air (60 ℃ × 58 minutes) → Constant temperature and humidity (50
(° C, 95% RH, 3 hours) Table 3 shows the results of the coating properties and coating quality obtained as described above.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】比較例1は、表面調整剤として燐酸チタン
コロイドのみを含有する表面調整剤を用いた例であり、
比較例2は燐酸亜鉛処理液において単純フッ化物を含有
しない例であり、比較例3は燐酸亜鉛処理液において単
純フッ化物が0.5g/リットル以上含まれている例で
あり、比較例4は燐酸亜鉛処理液中にマンガンイオンが
含まれていない例であり、比較例5は燐酸亜鉛処理液に
おいて錯フッ化物を含有しない例である。
Comparative Example 1 is an example in which a surface conditioner containing only titanium phosphate colloid was used as the surface conditioner,
Comparative Example 2 is an example in which the zinc phosphate treatment liquid does not contain simple fluoride, Comparative Example 3 is an example in which the zinc phosphate treatment liquid contains 0.5 g / liter or more of simple fluoride, and Comparative Example 4 is This is an example in which manganese ions are not contained in the zinc phosphate treatment liquid, and Comparative Example 5 is an example in which the complex phosphate is not contained in the zinc phosphate treatment liquid.

【0064】表3から明らかなように、本発明の従う実
施例1〜6では、いずれも面指数比が3以下であり、耐
糸錆性及び耐塗膜フクレ性において優れている。上記実
施例では、処理対象として5000番系アルミニウム合
金材を用いているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、その他のアルミニウム合金やアルミニウムに対
して適用することができ、さらには自動車ボディ材料の
ように、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板と組み合わされ複合
されたアルミニウム系素材に対して適用され得るもので
ある。
As is clear from Table 3, in Examples 1 to 6 according to the present invention, the surface index ratios are all 3 or less, and the yarn rust resistance and the coating film blistering resistance are excellent. In the above-mentioned embodiment, the No. 5000 series aluminum alloy material is used as the object to be treated, but the present invention is not limited to this and can be applied to other aluminum alloys and aluminum. It can be applied to an aluminum-based material that is combined with a cold-rolled steel sheet or a galvanized steel sheet and composited, such as a body material.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の電着塗装用アルミニウム系素材
では、ホーパイトの面指数比が3以下である燐酸亜鉛被
膜を有することにより、従来の燐酸亜鉛被膜よりも塗装
耐食性に優れた電着塗装用アルミニウム系素材とするこ
とができる。
The aluminum-based material for electrodeposition coating according to the present invention has a zinc phosphate coating having a face index ratio of 3 or less of hopite, so that it has better corrosion resistance than conventional zinc phosphate coatings. It can be an aluminum-based material.

【0066】本発明の燐酸亜鉛被膜形成方法は、ホーパ
イトの面指数比が3以下の燐酸亜鉛被膜を形成すること
のできる方法であり、本発明の方法に従うことにより、
ホーパイトの面指数比が3以下の燐酸亜鉛被膜をアルミ
ニウム系素材表面に形成することができ、塗装耐食性に
優れたアルミニウム系素材とすることができる。
The method for forming a zinc phosphate film of the present invention is a method capable of forming a zinc phosphate film having a facet index ratio of 3 or less, and by following the method of the present invention,
A zinc phosphate coating having a surface index ratio of hopite of 3 or less can be formed on the surface of an aluminum-based material, and an aluminum-based material having excellent coating corrosion resistance can be obtained.

【0067】本発明の方法に従えば、アルミニウム系素
材の表面のみならず、鉄系表面及び亜鉛系表面にも塗装
耐食性に優れた燐酸亜鉛被膜を形成することができるの
で、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板と同時に同一の処理液で
処理し、塗装耐食性に優れた自動車ボディ等の材料を得
ることができる。
According to the method of the present invention, a zinc phosphate coating having excellent coating corrosion resistance can be formed not only on the surface of the aluminum-based material but also on the iron-based surface and the zinc-based surface. By treating with the same treatment liquid at the same time as the plated steel sheet, it is possible to obtain a material such as an automobile body having excellent coating corrosion resistance.

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

【図1】燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数比と塗膜
フクレ性との関係を示す図。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the surface index ratio of hopite in a zinc phosphate coating and the blistering property of the coating.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 傍田 保 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tamotsu Nakata 19-17 Ikedanaka-cho, Neyagawa City, Osaka Prefecture Japan Paint Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用ア
ルミニウム系素材であって、 前記燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比〔04
0〕/〔311〕が3以下であることを特徴とする、電
着塗装用アルミニウム系素材。
1. An aluminum-based material for electrodeposition coating, which is coated with a zinc phosphate coating, wherein the surface index ratio of the houpite in the zinc phosphate coating [04]
0] / [311] is 3 or less, an aluminum-based material for electrodeposition coating.
【請求項2】 前記燐酸亜鉛被膜の被膜量が0.5〜5
g/m2 である、請求項1に記載の電着塗装用アルミニ
ウム系素材。
2. The coating amount of the zinc phosphate coating is 0.5-5.
The aluminum-based material for electrodeposition coating according to claim 1, which is g / m 2 .
【請求項3】 前記燐酸亜鉛被膜中のマンガン含有量が
0.3重量%以上であり、ナトリウム含有量が0.2重
量%未満である、請求項1または2に記載の電着塗装用
アルミニウム系素材。
3. The aluminum for electrodeposition coating according to claim 1, wherein the manganese content in the zinc phosphate coating film is 0.3% by weight or more and the sodium content is less than 0.2% by weight. System material.
【請求項4】 前記燐酸亜鉛被膜が、燐酸チタンコロイ
ドと、LaPO4 、La2 (CO3 3 、Zn3 (PO
4 2 、ZrO2 、FePO4 及びAl2 3 から選ば
れる少なくとも1種のコロイド性粒子とを含む表面調整
剤で処理した後形成された被膜である、請求項1〜3の
いずれか1項に記載の電着塗装用アルミニウム系素材。
4. The zinc phosphate coating is titanium phosphate colloid.
Do and LaPOFour, La2(CO3)3, Zn3(PO
Four)2, ZrO2, FePOFourAnd Al2O 3Choose from
Surface preparation comprising at least one colloidal particle
The film according to claim 1, which is a film formed after the treatment with the agent.
The aluminum-based material for electrodeposition coating according to any one of items.
【請求項5】 前記燐酸亜鉛被膜が、亜鉛イオン0.1
〜2g/リットル、マンガンイオン0.1〜3g/リッ
トル、及び燐酸イオン5〜40g/リットルを含み、フ
ッ素化合物が0.05〜3g/リットルであり、フッ素
化合物のうち単純フッ化物がHF換算で0.2〜0.5
g/リットルであり、〔錯フッ化物〕/〔単純フッ化
物〕(モル比)が0.01以上である燐酸亜鉛処理液で
処理することにより形成された被膜である、請求項1〜
4のいずれか1項に記載の電着塗装用アルミニウム系素
材。
5. The zinc phosphate coating is zinc ion 0.1.
˜2 g / liter, manganese ion 0.1 to 3 g / liter, and phosphate ion 5 to 40 g / liter, the fluorine compound is 0.05 to 3 g / liter, and the simple fluoride in the fluorine compound is HF conversion. 0.2-0.5
A coating film formed by treatment with a zinc phosphate treatment liquid having a g / liter and a [complex fluoride] / [simple fluoride] (molar ratio) of 0.01 or more.
The aluminum-based material for electrodeposition coating according to any one of 4 above.
【請求項6】 アルミニウム系素材の表面に、ホーパイ
トの面指数の比〔040〕/〔311〕が3以下である
燐酸亜鉛被膜を形成する方法であって、 燐酸チタンコロイドと、LaPO4 、La2 (CO3
3 、Zn3 (PO4 2 、ZrO2 、FePO4 及びA
2 3 から選ばれる少なくとも一種のコロイド性粒子
とを含む表面調整剤で前記アルミニウム系素材の表面を
処理する工程と、 亜鉛イオン0.1〜2g/リットル、マンガンイオン
0.1〜3g/リットル、及び燐酸イオン5〜40g/
リットルを含み、フッ素化合物が0.05〜3g/リッ
トルであり、フッ素化合物のうち単純フッ化物がHF換
算で0.2〜0.5g/リットルであり、〔錯フッ化
物〕/〔単純フッ化物〕(モル比)が0.01以上であ
る燐酸亜鉛処理液で処理する工程とを備える、燐酸亜鉛
被膜形成方法。
6. A pie joint on the surface of an aluminum-based material
The ratio [040] / [311] of the surface index of g is 3 or less
A method for forming a zinc phosphate coating, comprising: a titanium phosphate colloid;Four, La2(CO3)
3, Zn3(POFour) 2, ZrO2, FePOFourAnd A
l2O3At least one colloidal particle selected from
The surface of the aluminum-based material with a surface conditioner containing
Treatment process, zinc ion 0.1-2g / l, manganese ion
0.1-3 g / liter, and phosphate ion 5-40 g /
Liters, fluorine compound 0.05 ~ 3g / liter
Tolu, and simple fluorides of fluorine compounds are converted to HF.
The total is 0.2 to 0.5 g / liter, and [complex fluoride
Substance] / [simple fluoride] (molar ratio) is 0.01 or more
And a step of treating with a zinc phosphate treatment liquid.
Film forming method.
【請求項7】 前記表面調整剤が、燐酸チタンコロイド
をTiとして0.001〜0.1g/リットル、燐酸根
をPO4 として0.05〜1.5g/リットル、コロイ
ド性粒子をMe(金属)として0.001〜0.1g/
リットル含み、pHが8.0〜9.5である、請求項6
に記載の燐酸亜鉛被膜形成方法。
7. The surface conditioner comprises 0.001 to 0.1 g / liter of titanium phosphate colloid as Ti, 0.05 to 1.5 g / liter of phosphate radical as PO 4 , and colloidal particles of Me (metal). 0.001 to 0.1 g /
7. It contains liter and has a pH of 8.0 to 9.5.
The method for forming a zinc phosphate film according to item 1.
【請求項8】 前記燐酸亜鉛処理液が、亜硝酸イオン
0.01〜0.5g/リットル、有機ニトロ化合物0.
05〜5g/リットル、及び過酸化水素0.5〜10g
/リットルよりなる群から選ばれる一種以上を含む、請
求項6または7に記載の燐酸亜鉛被膜形成方法。
8. The zinc phosphate treatment solution comprises 0.01 to 0.5 g / liter of nitrite ion, and an organic nitro compound of 0.1 to 0.5 g / liter.
05-5g / l, and hydrogen peroxide 0.5-10g
The method for forming a zinc phosphate coating according to claim 6 or 7, containing at least one selected from the group consisting of 1 / liter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10306382A (en) * 1997-04-30 1998-11-17 Honda Motor Co Ltd Zinc phosphate treating agent for aluminum alloy
JP2003064481A (en) * 2001-08-22 2003-03-05 Nippon Paint Co Ltd Zinc phosphate treatment agent
CN101508581A (en) * 2009-03-21 2009-08-19 中国海洋大学 Hydrothermal process for producing nano-CePO4 coated ZrO2 powder
CN102703888A (en) * 2012-06-25 2012-10-03 赵家文 Metal aluminate covering film agent, a manufacturing method thereof and metal aluminate covering film

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