JPH08134662A - Treatment of magnesium or magnesium alloy before coating - Google Patents

Treatment of magnesium or magnesium alloy before coating

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JPH08134662A
JPH08134662A JP27733594A JP27733594A JPH08134662A JP H08134662 A JPH08134662 A JP H08134662A JP 27733594 A JP27733594 A JP 27733594A JP 27733594 A JP27733594 A JP 27733594A JP H08134662 A JPH08134662 A JP H08134662A
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JP
Japan
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magnesium
treatment liquid
liter
zinc phosphate
fluoride
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JP27733594A
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Japanese (ja)
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Mitsuo Shinomiya
光男 四ノ宮
Tamotsu Boda
保 傍田
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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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
    • C23C22/362Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also zinc cations

Abstract

PURPOSE: To stably impart the adhesiveness and corrosion resistance of a coating film to Mg and Mg alloy by adding a simple fluoride to a zinc-phosphating soln. contg. a complex fluoride. CONSTITUTION: A simple fluoride is added to a zinc-phosphating soln. contg. a complex fluoride (including complex hydrofluoric acid). The Mg or Mg alloy before coating is treated with the soln. The simple fluoride is added to control the equivalent ratio of the Mg ion eluted into the soln. to the complex fluoride to <=1, and the Mg ion is precipitated outside the soln. system. The content of the complex fluoride in the soln. is preferably controlled to 0.05-3g/l, expressed in terms of HF, and the concrete concn. of the Mg ion to <=0.5g/l. A liq. to be measured is sampled from the soln., a simple fluoride is added to the liq., and the Mg ion content is measured to determine the amt. of the simple fluoride to be added.

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、マグネシウムまたはマ
グネシウム合金材の塗装前処理方法に関するものであ
り、特にクロメート処理よりも優れた塗膜密着性及び塗
膜耐食性を付与することのできる塗装前処理方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for pretreatment of coating of magnesium or magnesium alloy material, and particularly pretreatment of coating capable of imparting better coating adhesion and coating corrosion resistance than chromate treatment. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】マグネ
シウム及びマグネシウム合金材は、極めて反応活性な素
材であるため、塗膜密着性及び塗膜耐食性を改善するこ
とを目的に、種々の塗装前処理方法が検討されてきてい
る。
2. Description of the Related Art Magnesium and magnesium alloy materials are extremely reactive materials, and therefore various pretreatments for coating are applied for the purpose of improving coating adhesion and coating corrosion resistance. Methods are being considered.

【0003】塗装前処理方法としては、従来より、塗膜
耐食性の向上を目的とした電気化学的処理(陽極酸化処
理)や、化学的に防食皮膜を形成させる化成処理が実用
化されている。
As a coating pretreatment method, an electrochemical treatment (anodizing treatment) for the purpose of improving the corrosion resistance of a coating film and a chemical conversion treatment for chemically forming an anticorrosion coating have been put into practical use.

【0004】陽極酸化処理としては、例えばDow17
陽極酸化処理法がMILで規格化されている。Dow1
7法は、マグネシウム系金属処理物を陽極として、酸性
フッ化アンモン(NH4 HF2 )、重クロム酸ナトリウ
ム(Na2 Cr2 7 ・2H 2 O)、及び燐酸等を含ん
だ処理液中で電解し、マグネシウム系金属処理物表面に
酸化皮膜を形成する方法である。各種マグネシウム合金
材等に対し、このような方法で、ある程度の塗膜密着性
及び塗膜耐食性を付与することができるが、この方法で
は、処理液にクロム化合物を含有すること、及び電気エ
ネルギーコストがかかることが問題となっている。
As anodizing treatment, for example, Dow17
The anodizing method is standardized by MIL. Dow1
The 7th method uses a treated magnesium-based metal as an anode
Ammonium fluoride (NHFourHF2), Sodium dichromate
Mu (Na2Cr2O7・ 2H 2O), and phosphoric acid, etc.
Electrolyzes in a treatment solution to remove magnesium-based metal on the surface
This is a method of forming an oxide film. Various magnesium alloys
Adhesion of coating film to materials to a certain extent
And coating film corrosion resistance can be imparted by this method
Contains a chromium compound in the treatment liquid, and
The energy cost is a problem.

【0005】化成処理法としては、クロム酸塩法(例え
ばDow22法)、スズ酸塩処理法(例えばDow23
法)、及び燐酸マンガン処理法などが実用化されてい
る。Dow22法は、実用上充分満足し得る塗装下地皮
膜を形成することができるものの、処理液にクロム化合
物を含有するという環境保護の観点からの問題がある。
また、Dow23法は、高温処理が必要であり、塗膜耐
食性はクロム酸塩処理のDow22法に比べ劣るという
問題がある。また燐酸マンガン処理法は、クロム化合物
を含有し、高温処理が必要であり、塗膜耐食性もクロム
酸塩法に劣るという問題がある。
As the chemical conversion treatment method, a chromate method (for example, Dow22 method) and a stannate treatment method (for example, Dow23 method) are used.
Method) and manganese phosphate treatment method have been put to practical use. Although the Dow22 method can form a coating base film which is sufficiently satisfactory for practical use, it has a problem from the viewpoint of environmental protection that the treatment liquid contains a chromium compound.
Further, the Dow23 method requires high temperature treatment, and has a problem that the coating film corrosion resistance is inferior to that of the chromate-treated Dow22 method. Further, the manganese phosphate treatment method has a problem that it contains a chromium compound, requires high temperature treatment, and is inferior to the chromate method in coating film corrosion resistance.

【0006】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、クロム化合物を含有しない処理液で、マグネ
シウムまたはマグネシウム合金材に対して、従来の陽極
酸化法やクロム酸塩処理法と同等以上の塗膜密着性及び
塗膜耐食性を安定して付与することのできる塗装前処理
方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to treat magnesium or magnesium alloy material with a conventional anodic oxidation method or chromate treatment method with a treatment liquid containing no chromium compound. It is an object of the present invention to provide a pretreatment method for coating capable of stably imparting coating film adhesion and coating film corrosion resistance equal to or higher than the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の問題点を解決するため、クロム化合物を含有しない処
理液で陽極酸化法やクロム酸処理法と同等以上の塗膜密
着性及び塗膜耐食性を付与することのできる塗装前処理
方法について鋭意検討を重ねた結果、錯フッ化物(錯フ
ッ化水素酸を含む)を含有する燐酸亜鉛処理液を用い、
該処理液中に溶出してくるマグネシウムイオンを所定量
以下になるように管理しつつ、マグネシウムまたはマグ
ネシウム合金材を前処理することにより、従来と同等以
上の塗膜密着性及び塗膜耐食性を安定して得ることがで
きることを見出し、本発明を完成するに至った。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the inventors of the present invention used a treatment liquid containing no chromium compound to achieve coating film adhesion equal to or higher than that of anodizing or chromic acid treatment. As a result of extensive studies on a coating pretreatment method capable of imparting coating film corrosion resistance, a zinc phosphate treatment liquid containing a complex fluoride (including complex hydrofluoric acid) was used.
Pretreatment of magnesium or magnesium alloy material while controlling the amount of magnesium ions eluted in the treatment liquid to a predetermined amount or less stabilizes coating adhesion and coating corrosion resistance equal to or better than conventional ones. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0008】すなわち、本発明の塗装前処理方法は、塗
装前のマグネシウムまたはマグネシウム合金材を、錯フ
ッ化物(錯フッ化水素酸を含む)を含有する燐酸亜鉛処
理液で処理する方法であって、処理を行うことにより燐
酸亜鉛処理液中に溶出してくるマグネシウムイオンが錯
フッ化物に対して当量比で1以下となるように、燐酸亜
鉛処理液に単純フッ化物を添加して燐酸亜鉛処理液を管
理することを特徴としている。
That is, the pretreatment method for coating according to the present invention is a method for treating magnesium or magnesium alloy material before coating with a zinc phosphate treatment solution containing a complex fluoride (including complex hydrofluoric acid). , The zinc phosphate treatment is carried out by adding simple fluoride to the zinc phosphate treatment liquid so that the magnesium ions eluted in the zinc phosphate treatment liquid by the treatment become equal to or less than 1 with respect to the complex fluoride. It is characterized by managing the liquid.

【0009】本発明の燐酸亜鉛処理液中のマグネシウム
イオンは、燐酸亜鉛処理液から被測定液を採取し、被測
定液に単純フッ化物を添加した後、被測定液中のHF濃
度を測定することにより、測定することができる。この
測定方法については、後に詳しく説明する。このように
して測定された燐酸亜鉛処理液中のマグネシウムイオン
の量に応じて、燐酸亜鉛処理液に添加すべき単純フッ化
物の量を決定する。このような単純フッ化物の添加によ
り、マグネシウムイオンが不溶性の塩を形成し、燐酸亜
鉛処理液の系外に沈澱し、燐酸亜鉛処理液中のマグネシ
ウムイオンを所定量に制御することができる。
For the magnesium ions in the zinc phosphate treatment liquid of the present invention, the measurement liquid is sampled from the zinc phosphate treatment liquid, a simple fluoride is added to the measurement liquid, and then the HF concentration in the measurement liquid is measured. Therefore, it can be measured. This measuring method will be described in detail later. The amount of simple fluoride to be added to the zinc phosphate treatment liquid is determined according to the amount of magnesium ions in the zinc phosphate treatment liquid thus measured. By adding such a simple fluoride, magnesium ion forms an insoluble salt and precipitates out of the system of the zinc phosphate treatment liquid, and the magnesium ion in the zinc phosphate treatment liquid can be controlled to a predetermined amount.

【0010】本発明において用いる燐酸亜鉛処理液中の
錯フッ化物の含有量は、好ましくは、HF換算で0.0
5〜3g/リットルである。0.05g/リットル未満
であると、浴組成の変動が大きくなり、安定して良好な
皮膜を形成できなくなる場合がある。3g/リットルを
超えても、より以上の格別の効果の向上がなく、経済的
に不利なものとなる場合がある。本発明における錯フッ
化物には、ケイフッ化水素酸、ホウフッ化水素酸、ジル
コニウムフッ酸、チタニウムフッ酸などの錯フッ化水素
酸が含まれ、さらにはこれらのアルカリ金属塩もしくは
アンモニウム塩等が含まれる。錯フッ化物のより好まし
い含有量は、HF換算で0.3〜1.5g/リットルで
ある。
The content of complex fluoride in the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is preferably 0.0 in terms of HF.
It is 5 to 3 g / liter. If it is less than 0.05 g / liter, the fluctuation of the bath composition becomes large, and it may not be possible to stably form a good film. Even if it exceeds 3 g / liter, there is a case where it is economically disadvantageous because there is no further improvement in the special effect. The complex fluoride in the present invention includes complex hydrofluoric acid such as hydrosilicofluoric acid, borofluoric acid, zirconium hydrofluoric acid and titanium hydrofluoric acid, and further includes these alkali metal salts or ammonium salts. Be done. The more preferable content of the complex fluoride is 0.3 to 1.5 g / liter in terms of HF.

【0011】本発明に従う好ましい実施態様において用
いられる燐酸亜鉛処理液は、亜鉛イオン0.5〜25g
/リットル、マンガンイオン0.1〜3g/リットル、
燐酸イオン5〜40g/リットル、錯フッ化物(錯フッ
化水素酸を含む)0.05〜3g/リットル(HF換
算)及び皮膜化成促進剤を含んでいる。このような燐酸
亜鉛処理液において、マグネシウムイオンは、上述のよ
うに、錯フッ化物に対して当量比で1以下となるように
管理されるが、具体的な濃度としては、0.5g/リッ
トル以下となるように管理されることが好ましい。
The zinc phosphate treatment liquid used in the preferred embodiment according to the present invention contains 0.5 to 25 g of zinc ions.
/ Liter, manganese ion 0.1 to 3 g / liter,
It contains phosphate ions of 5 to 40 g / liter, complex fluoride (including complex hydrofluoric acid) of 0.05 to 3 g / liter (converted to HF), and a film formation accelerator. In such a zinc phosphate treatment liquid, the magnesium ion is controlled so that the equivalent ratio to the complex fluoride is 1 or less as described above, but the specific concentration is 0.5 g / liter. It is preferable to manage as follows.

【0012】本発明において用いる燐酸亜鉛処理液中の
亜鉛イオンの好ましい含有量は、0.5〜2.5g/リ
ットルである。0.5g/リットル未満であると、塗装
したマグネシウム材の耐塩水噴霧性(SST)(JIS
−Z−2371に準拠して測定)が低下する。また2.
5g/リットルを超えると、塗装したマグネシウム材の
複合腐食サイクル試験(CCT)における耐食性能が低
下する。亜鉛イオンのより好ましい含有量は、0.8〜
1.5g/リットルである。
The preferable zinc ion content in the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is 0.5 to 2.5 g / liter. If it is less than 0.5 g / liter, the coated magnesium material has salt spray resistance (SST) (JIS
-Measurement according to Z-2371). Also 2.
If it exceeds 5 g / liter, the corrosion resistance performance of the coated magnesium material in the complex corrosion cycle test (CCT) decreases. The more preferable content of zinc ion is 0.8 to
It is 1.5 g / liter.

【0013】本発明において用いられる燐酸亜鉛処理液
中のマンガンイオンの好ましい含有量は、0.1〜3g
/リットルの範囲内である。0.1g/リットル未満で
あると、塗装したマグネシウム材の複合腐食サイクル試
験(CCT)における耐食性能が低下する。また3g/
リットルを超えると、塗装したマグネシウムの耐塩水噴
霧性(SST)が低下する。本発明においてマンガンイ
オンのより好ましい含有量は、0.8〜2g/リットル
である。
The preferred content of manganese ion in the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is 0.1 to 3 g.
Within the range of / liter. When it is less than 0.1 g / liter, the corrosion resistance performance of the coated magnesium material in the complex corrosion cycle test (CCT) is deteriorated. 3g /
If it exceeds liter, the salt spray resistance (SST) of the coated magnesium deteriorates. In the present invention, the more preferable content of manganese ion is 0.8 to 2 g / liter.

【0014】また、本発明において用いる燐酸亜鉛処理
液中の、マンガンイオン/亜鉛イオンの含有量の比率
は、1/4〜4であることが好ましい。この比率が1/
4未満であると、塗装したマグネシウム材の複合腐食サ
イクル試験(CCT)における耐食性能向上の効果が減
少する場合がある。またこの比率が4を超えると、塗装
したマグネシウム材の耐塩水噴霧性(SST)性能向上
の効果が減少する場合がある。また本発明において、マ
ンガンイオン/亜鉛イオンのより好ましい含有量の比率
は0.5〜2である。
The ratio of manganese ion / zinc ion content in the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is preferably 1/4 to 4. This ratio is 1 /
If it is less than 4, the effect of improving the corrosion resistance of the coated magnesium material in the complex corrosion cycle test (CCT) may be reduced. If this ratio exceeds 4, the effect of improving the salt spray resistance (SST) performance of the coated magnesium material may be reduced. Further, in the present invention, the more preferable content ratio of manganese ion / zinc ion is 0.5 to 2.

【0015】本発明において用いる燐酸亜鉛処理液中の
燐酸イオンの好ましい含有量は、5〜40g/リットル
である。燐酸イオンの含有量が5g/リットル未満とな
ると、浴組成の変動が大きくなり、安定して良好な皮膜
を形成できなくなる。また、耐塩水噴霧性(SST)性
能向上の効果が減少する。また、燐酸イオンの含有量が
40g/リットルを超えても、より以上の格別の効果の
向上がなく、経済的に不利なものとなる。燐酸イオンの
より好ましい含有量は、10〜20g/リットルであ
る。
The preferred content of phosphate ions in the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is 5 to 40 g / liter. If the content of phosphate ions is less than 5 g / liter, the bath composition varies greatly, and it becomes impossible to stably form a good film. Further, the effect of improving salt spray resistance (SST) performance is reduced. Further, even if the content of phosphate ion exceeds 40 g / liter, no further particular improvement in the effect is achieved, which is economically disadvantageous. The more preferable content of phosphate ion is 10 to 20 g / liter.

【0016】本発明において用いる燐酸亜鉛処理液中の
皮膜化成促進剤としては、例えば、亜硝酸塩、過酸化水
素、m−ニトロベンゼンスルホン酸塩及びヒドロキシル
アミン等から選ばれる少なくとも1種以上を用いること
ができる。亜硝酸塩を単独で使用する場合、0.01〜
0.5g/リットル含有することが好ましい。また過酸
化水素を単独で使用する場合は、0.5〜10g/リッ
トル含有することが好ましい。またm−ニトロベンゼン
スルホン酸塩を単独で用いる場合は、0.05〜5g/
リットル含有することが好ましい。またヒドロキシルア
ミンの濃度としては、0.5〜2.5g/リットルが好
ましく、さらに好ましくは、1.0〜2.0g/リット
ルである。これらの皮膜化成促進剤が上記含有量の範囲
よりも少ない量であると、耐塩水噴霧性(SST)が低
下する。また上記含有量の範囲を超えて含有しても、上
記含有量の範囲で得られる以上の格別の効果を得ること
ができず、経済的に不利なものとなる。
As the film formation accelerator in the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention, for example, at least one selected from nitrite, hydrogen peroxide, m-nitrobenzene sulfonate, hydroxylamine and the like is used. it can. When nitrite is used alone, 0.01 to
It is preferable to contain 0.5 g / liter. When hydrogen peroxide is used alone, it is preferably contained in an amount of 0.5 to 10 g / liter. When m-nitrobenzene sulfonate is used alone, 0.05 to 5 g /
It is preferable to contain liter. The concentration of hydroxylamine is preferably 0.5 to 2.5 g / liter, more preferably 1.0 to 2.0 g / liter. When the amount of these film formation accelerators is less than the above range, the salt spray resistance (SST) is reduced. Further, even if the content exceeds the above range, it is not economically disadvantageous because the special effect more than that obtained in the above range cannot be obtained.

【0017】本発明の処理液には、錯フッ化物の他にフ
ッ酸及びそれらのアルカリ金属塩もしくはアンモニウム
塩等の単純フッ化物を、本発明の効果を減じない範囲に
おいて含有することもできる。
In addition to the complex fluoride, the treatment liquid of the present invention may contain a simple fluoride such as hydrofluoric acid and an alkali metal salt or ammonium salt thereof within a range that does not impair the effects of the present invention.

【0018】本発明で用いる燐酸亜鉛処理液において
は、ニッケルイオン、コバルトイオン及び銅イオンのい
ずれもが、0.01g/リットル未満であることが好ま
しい。これらのイオンが0.01g/リットル以上含有
されると、耐塩水噴霧性(SSC)及び複合腐食サイク
ル試験(CCT)における耐食性能が低下するおそれが
ある。
In the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention, it is preferable that all of nickel ions, cobalt ions and copper ions are less than 0.01 g / liter. When these ions are contained in an amount of 0.01 g / liter or more, the salt spray resistance (SSC) and the corrosion resistance performance in the complex corrosion cycle test (CCT) may deteriorate.

【0019】また、本発明において用いる燐酸亜鉛処理
液中には、鉄イオンが0.01g/リットル未満である
ことが好ましい。鉄イオンが0.01g/リットル以上
含有されると、同様に、耐塩水噴霧性(SST)及び複
合腐食サイクル試験(CCT)の耐食性能が低下するお
それがある。
The zinc phosphate treatment liquid used in the present invention preferably contains less than 0.01 g / liter of iron ions. When iron ions are contained in an amount of 0.01 g / liter or more, similarly, the salt spray resistance (SST) and the corrosion resistance performance of the complex corrosion cycle test (CCT) may decrease.

【0020】また本発明において用いる燐酸亜鉛処理液
は、上記主成分の他に、硝酸イオン2〜20g/リット
ルを含んでいてもよい。またクロレートイオンを0.0
5〜2g/リットル含んでいてもよい。
The zinc phosphate treatment liquid used in the present invention may contain nitrate ions of 2 to 20 g / liter in addition to the above main components. Chlorate ion is 0.0
It may contain 5 to 2 g / liter.

【0021】本発明で用いる燐酸亜鉛処理液の全酸度
は、10〜40ポイントであることが好ましい。全酸度
は、処理液を10ml採取し、フェノールフタレインを
指示薬として、0.1N苛性ソーダで滴定して求めるこ
とができる。10ポイント未満であると、耐塩水噴霧性
(SST)が低下し、40ポイントを超えても格別の効
果が得られず、経済的に不利なものとなる。
The total acidity of the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is preferably 10 to 40 points. The total acidity can be determined by collecting 10 ml of the treatment liquid and titrating with 0.1N caustic soda using phenolphthalein as an indicator. If it is less than 10 points, the salt spray resistance (SST) is lowered, and if it exceeds 40 points, no particular effect can be obtained, which is economically disadvantageous.

【0022】また本発明で用いられる燐酸亜鉛処理液の
遊離酸度は、0.5〜2.0ポイントであることが好ま
しい。処理液の遊離酸度は、処理液を10ml採取し、
ブロムフェノールブルーを指示薬として、0.1N苛性
ソーダで滴定することにより求めることができる。0.
4ポイント未満であると、処理液の安定性が低下し、ス
ラッジを生成するおそれが生じる。また2.0ポイント
を超えると、耐塩水噴霧性(SST)が低下するおそれ
がある。
The free acidity of the zinc phosphate treatment liquid used in the present invention is preferably 0.5 to 2.0 points. The free acidity of the treatment liquid was obtained by collecting 10 ml of the treatment liquid,
It can be determined by titrating with 0.1N caustic soda using bromphenol blue as an indicator. 0.
If it is less than 4 points, the stability of the treatment liquid is lowered and sludge may be generated. If it exceeds 2.0 points, the salt spray resistance (SST) may decrease.

【0023】[0023]

【発明の作用効果】本発明の燐酸亜鉛処理液でマグネシ
ウムまたはマグネシウム合金材を処理すると、錯フッ化
水素酸がマグネシウム系素材の表面をエッチングする。
例えば、錯フッ化水素酸としてH2 SiF6 を用いる場
合、以下に示すような反応が生じる。 Mg+H2 SiF6 →MgSiF6 +H2 ………(I)
When magnesium or magnesium alloy material is treated with the zinc phosphate treatment solution of the present invention, complex hydrofluoric acid etches the surface of the magnesium-based material.
For example, when H 2 SiF 6 is used as the complex hydrofluoric acid, the following reaction occurs. Mg + H 2 SiF 6 → MgSiF 6 + H 2 ………… (I)

【0024】上記化学式のように、H2 SiF6 は、燐
酸亜鉛皮膜処理の際にマグネシウムと反応し、マグネシ
ウム塩となり、燐酸亜鉛処理液中にマグネシウムイオン
が溶出してくる。その結果、遊離のH2 SiF6 濃度が
処理によって低下し、マグネシウム系素材に対する活性
度が低下する。
As in the above chemical formula, H 2 SiF 6 reacts with magnesium during the zinc phosphate film treatment to form a magnesium salt, and magnesium ions are eluted in the zinc phosphate treatment solution. As a result, the free H 2 SiF 6 concentration is reduced by the treatment, and the activity with respect to the magnesium-based material is reduced.

【0025】このように活性度が低下した燐酸亜鉛処理
液をもとの活性度に戻す方法として、錯フッ化水素酸を
含んだ補給液を補給する方法が考えられるが、本発明で
は、錯フッ化水素酸を補給するのではなく、単純フッ化
物を添加することにより活性度を復元させている。すな
わち、上記のように錯フッ化水素酸とマグネシウムとの
反応により生成したマグネシウム塩に、単純フッ化物を
添加することにより、錯フッ化水素酸が生成する。例え
ば、単純フッ化物として、HFを添加した場合、次式の
ような反応を生じる。 MgSiF6 +2HF→MgF2 +H2 SiF6 ……(II)
As a method of returning the activity of the zinc phosphate-treated solution having the lowered activity to the original activity, a method of supplying a replenishing solution containing complex hydrofluoric acid is conceivable. The activity is restored by adding simple fluoride instead of supplementing hydrofluoric acid. That is, complex hydrofluoric acid is produced by adding a simple fluoride to the magnesium salt produced by the reaction of complex hydrofluoric acid and magnesium as described above. For example, when HF is added as a simple fluoride, a reaction represented by the following formula occurs. MgSiF 6 + 2HF → MgF 2 + H 2 SiF 6 (II)

【0026】上記化学式のように、錯フッ化水素酸のマ
グネシウム塩と単純フッ化物とが反応することにより、
錯フッ化水素酸が生成する。MgF2 は、難溶性である
ため、系外に沈澱する。また、マグネシウム塩より過剰
量の単純フッ化物を添加すると、未反応の単純フッ化物
が残留するので、この残留量を測定し、添加量から残留
量を差し引くことにより、マグネシウム塩の量を求める
ことができる。
As shown in the above chemical formula, the reaction between the magnesium salt of complex hydrofluoric acid and the simple fluoride causes
Complex hydrofluoric acid is produced. Since MgF 2 is poorly soluble, it precipitates out of the system. In addition, if an excess amount of simple fluoride is added to the magnesium salt, unreacted simple fluoride will remain, so measure the residual amount and subtract the residual amount from the added amount to obtain the amount of magnesium salt. You can

【0027】また単純フッ化物として酸性フッ化ナトリ
ウム(NaHF2 )を用いる場合にも、同様に次式のよ
うな反応で錯フッ化水素酸が生成する。 MgSiF6 +NaHF2 +H+ →MgF2 +H2 SiF6 +Na+ ……(III)
Also, when acidic sodium fluoride (NaHF 2 ) is used as the simple fluoride, complex hydrofluoric acid is similarly produced by the reaction represented by the following formula. MgSiF 6 + NaHF 2 + H + → MgF 2 + H 2 SiF 6 + Na + (III)

【0028】燐酸亜鉛処理液中のマグネシウムイオン
は、上述のように錯フッ化水素酸とマグネシウムの反応
により生成する錯フッ化水素酸のマグネシウム塩の形態
で燐酸亜鉛処理液中に溶解している。従って、本発明に
従い、燐酸亜鉛処理液に単純フッ化物を添加することに
より、マグネシウムイオンを沈澱物として系外に除去す
ることができ、燐酸亜鉛処理液中のマグネシウムイオン
を所定量となるように管理することができる。
The magnesium ions in the zinc phosphate treatment liquid are dissolved in the zinc phosphate treatment liquid in the form of magnesium salt of complex hydrofluoric acid produced by the reaction of complex hydrofluoric acid and magnesium as described above. . Therefore, according to the present invention, by adding a simple fluoride to the zinc phosphate treatment liquid, magnesium ions can be removed to the outside of the system as a precipitate, so that the magnesium ion in the zinc phosphate treatment liquid is adjusted to a predetermined amount. Can be managed.

【0029】本発明においては、燐酸亜鉛処理液中のマ
グネシウムイオンを錯フッ化物に対して当量比で1以
下、好ましくは0.5以下となるように管理している。
燐酸亜鉛処理液中のマグネシウムイオンがこれよりも多
くなると、燐酸亜鉛処理液中の活性物質としての錯フッ
化水素酸の量が不充分となり、塗膜密着性及び塗膜耐食
性に優れた化成皮膜を形成することができなくなる。
In the present invention, the magnesium ion in the zinc phosphate treatment liquid is controlled so that the equivalent ratio to the complex fluoride is 1 or less, preferably 0.5 or less.
If the amount of magnesium ions in the zinc phosphate treatment liquid is higher than this, the amount of complex hydrofluoric acid as an active substance in the zinc phosphate treatment liquid will be insufficient, resulting in a chemical conversion film with excellent coating adhesion and corrosion resistance. Can no longer be formed.

【0030】当量比で1以下であるので、錯フッ化物が
SiF6 2- のように2価の場合、モル比で1以下となる
ように管理され、BF4 - のように1価の場合、モル比
で0.5以下となるように管理される。
[0030] Since at 1 or less in equivalent ratio, if complex fluorides of divalent as SiF 6 2-, are managed so as to be 1 or less in molar ratio, BF 4 - if monovalent as , And the molar ratio is controlled to be 0.5 or less.

【0031】本発明において単純フッ化物の添加量は、
マグネシウムイオンが錯フッ化物に対して所定の量とな
るような量を添加すればよい。単純フッ化物の添加量が
多すぎると、単純フッ化物が直接マグネシウム表面と反
応し、マグネシウム表面において難溶性のフッ化マグネ
シウムが形成されるおそれがあるので、多量の単純フッ
化物を添加しないことが好ましい。従って、単純フッ化
物の添加量は、処理液中に溶出しているマグネシウムイ
オンに対し、当量比で1以下であることが好ましい。
In the present invention, the amount of simple fluoride added is
The magnesium ion may be added in a predetermined amount with respect to the complex fluoride. If the amount of the simple fluoride added is too large, the simple fluoride may directly react with the magnesium surface to form a sparingly soluble magnesium fluoride, so do not add a large amount of the simple fluoride. preferable. Therefore, the addition amount of the simple fluoride is preferably 1 or less in an equivalent ratio with respect to the magnesium ions eluted in the treatment liquid.

【0032】なお、単純フッ化物の添加量は、上述のよ
うに、燐酸亜鉛処理液から被測定液を採取し、これにマ
グネシウム塩より過剰量の単純フッ化物を添加した後、
被測定液中の残留する単純フッ化物のHF濃度を測定す
ることにより、被測定液中のマグネシウムイオンの量を
測定することができるので、これに応じて処理液への単
純フッ化物添加量を決定することができる。
The amount of the simple fluoride added is, as described above, that the sample liquid to be measured is sampled from the zinc phosphate treatment liquid, and after adding an excess amount of the simple fluoride from the magnesium salt,
Since the amount of magnesium ions in the measured liquid can be measured by measuring the HF concentration of the residual simple fluoride in the measured liquid, the amount of simple fluoride added to the treatment liquid can be determined accordingly. You can decide.

【0033】単純フッ化物を添加した後の被測定液中の
HF濃度は、例えば、ケイ素電極メーターによって簡便
に測定することができる。ケイ素電極メーターとして
は、例えば、特公昭42−17632号公報に開示され
ているケイ素電極メーターを用いることができる。この
ようなケイ素電極メーターを用いたHF濃度測定用の機
器としては、例えば、サーフプロガード101N(商品
名:日本ペイント社製)がある。このようなケイ素電極
メーターを用いる場合には、下記に示すような平衡式に
おいてHF濃度が高くなるように、すなわち平衡が右方
向に進むようにpHが2以下に調整されていることが好
ましい。 H+ +F- →HF
The HF concentration in the liquid to be measured after adding the simple fluoride can be easily measured by, for example, a silicon electrode meter. As the silicon electrode meter, for example, a silicon electrode meter disclosed in Japanese Patent Publication No. 42-17632 can be used. As an apparatus for measuring HF concentration using such a silicon electrode meter, there is, for example, Surf Proguard 101N (trade name: manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.). When such a silicon electrode meter is used, it is preferable that the pH is adjusted to 2 or less so that the HF concentration becomes high in the equilibrium formula shown below, that is, the equilibrium proceeds to the right. H + + F - → HF

【0034】被測定液のpHを2以下にするためのpH
調整剤としては、硫酸、塩酸、硝酸、及び燐酸等の無機
酸並びに酢酸、クエン酸、酒石酸等の有機酸を用いるこ
とができる。測定後の被測定液を処理槽の燐酸亜鉛処理
液中にもどす場合には、処理液成分であるような燐酸や
硝酸をpH調整剤として用いることが好ましい。
PH for controlling the pH of the solution to be measured to 2 or less
As the adjusting agent, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and phosphoric acid, and organic acids such as acetic acid, citric acid and tartaric acid can be used. When returning the measured liquid after the measurement to the zinc phosphate treatment liquid in the treatment tank, it is preferable to use phosphoric acid or nitric acid, which is a component of the treatment liquid, as a pH adjuster.

【0035】燐酸亜鉛処理液及び被測定液に添加する単
純フッ化物としては、HF、NaF、NaHF2 、K
F、KHF2 、NH4 F及びNH4 HF2 などを挙げる
ことができる。このような単純フッ化物は、単独で用い
てもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。
The simple fluorides added to the zinc phosphate treatment solution and the solution to be measured include HF, NaF, NaHF 2 and K.
F, and the like KHF 2, NH 4 F and NH 4 HF 2. Such simple fluorides may be used alone or in combination.

【0036】残留する単純フッ化物は、上述のようにケ
イ素電極メーター等により簡易に測定することができ
る。ケイ素電極メーターによるHF濃度の測定は、測定
誤差の小さい濃度範囲を選択して測定することが好まし
く、ケイ素電極メーターとしてサーフプロガード101
Nを用いる場合には、残留する単純フッ化物濃度が、H
F換算で200〜500ppmとなるように被測定液に
所定量の単純フッ化物として添加することが好ましい。
The residual simple fluoride can be easily measured with a silicon electrode meter or the like as described above. For the measurement of the HF concentration by the silicon electrode meter, it is preferable to select a concentration range having a small measurement error and measure the HF concentration.
When N is used, the residual simple fluoride concentration is H
It is preferable to add a predetermined amount of simple fluoride to the liquid to be measured so as to be 200 to 500 ppm in terms of F.

【0037】また、被測定液中において錯フッ化水素酸
のマグネシウム塩と反応する単純フッ化物は、HF換算
でマグネシウム塩の2倍当量であるので、処理液中の錯
フッ化水素酸の濃度及び処理条件等から経験的に処理後
の処理液中に存在するマグネシウム塩の濃度が概ね推定
され、これに対応する単純フッ化物濃度を求めることが
できる。従って、この濃度にケイ素電極メーターで測定
され得る範囲の単純フッ化濃度を加算すれば、被測定液
に添加する単純フッ化物の所定量を決定することができ
る。
Further, since the simple fluoride which reacts with the magnesium salt of complex hydrofluoric acid in the solution to be measured has twice the equivalent of the magnesium salt in terms of HF, the concentration of complex hydrofluoric acid in the treatment liquid is Also, the concentration of the magnesium salt existing in the treatment liquid after the treatment is roughly estimated from the treatment conditions and the like, and the simple fluoride concentration corresponding to this can be obtained. Therefore, by adding to this concentration the simple fluoride concentration in the range that can be measured by the silicon electrode meter, it is possible to determine the predetermined amount of the simple fluoride added to the liquid to be measured.

【0038】また、上述のようにHF濃度を測定する際
の被測定液はpHが2以下に調整されていることが好ま
しい。pHを2以下に調整することにより、上述のよう
に遊離のHF濃度を高めることができ、測定誤差を小さ
くすることができる。また、HF濃度を測定する際の温
度も一定にすることが望ましく、例えば20℃〜60℃
の範囲内で適宜測定温度を設定することができる。
The pH of the liquid to be measured when measuring the HF concentration as described above is preferably adjusted to 2 or less. By adjusting the pH to 2 or less, the free HF concentration can be increased as described above, and the measurement error can be reduced. In addition, it is desirable to keep the temperature at the time of measuring the HF concentration constant, for example, 20 to 60 ° C
The measurement temperature can be appropriately set within the range.

【0039】以上においては、錯フッ化水素酸としてH
2 SiF6 及びHBF4 を例にして説明したが、その他
の錯フッ化水素酸においても同様にして処理液中の活性
度を測定することができる。
In the above, H is used as the complex hydrofluoric acid.
2 SiF 6 and HBF 4 have been described as an example, but the activity in the treatment liquid can be similarly measured for other complex hydrofluoric acid.

【0040】また、本発明は錯フッ化水素酸とともに微
量の単純フッ化物を含有する燐酸亜鉛処理液に対しても
適用することができる。すなわち、ケイ素電極メータで
測定できないような微量の、例えばHF換算で50pp
m以下の単純フッ化物を含有する燐酸亜鉛処理液に本発
明を適用し、処理液の活性度、すなわち単純フッ化物及
び錯フッ化水素酸の濃度を測定することができる。
The present invention can also be applied to a zinc phosphate treatment liquid containing a small amount of simple fluoride together with complex hydrofluoric acid. That is, a minute amount that cannot be measured by a silicon electrode meter, for example, 50 pp in HF conversion.
The present invention can be applied to a zinc phosphate treatment liquid containing m or less simple fluoride, and the activity of the treatment liquid, that is, the concentrations of simple fluoride and complex hydrofluoric acid can be measured.

【0041】本発明の好ましい実施態様に従えば、燐酸
亜鉛処理液槽内の燐酸亜鉛処理液から被測定液を採取
し、この被測定液中の活性度を、上述のようにして単純
フッ化物を添加することにより測定し、この活性度の評
価に基づき、燐酸亜鉛処理液槽中の燐酸亜鉛処理液に単
純フッ化物を添加する。単純フッ化物の添加により燐酸
亜鉛処理液中の錯フッ化水素酸のマグネシウム塩が、錯
フッ化水素酸に変換され、燐酸亜鉛処理液の活性度を管
理基準の範囲内とすることができる。
According to a preferred embodiment of the present invention, a solution to be measured is sampled from the zinc phosphate processing solution in the zinc phosphate processing solution tank, and the activity in the solution to be measured is determined as described above for the simple fluoride. Is added, and a simple fluoride is added to the zinc phosphate treatment liquid in the zinc phosphate treatment liquid tank based on the evaluation of the activity. By adding a simple fluoride, the magnesium salt of complex hydrofluoric acid in the zinc phosphate treatment liquid is converted into complex hydrofluoric acid, and the activity of the zinc phosphate treatment liquid can be kept within the control standard range.

【0042】本発明において、燐酸亜鉛処理液に添加さ
れる単純フッ化物は、単純フッ化物のみを含有する補給
液として添加してもよいし、他の処理浴成分と混合した
補給液として添加してもよい。
In the present invention, the simple fluoride added to the zinc phosphate treatment liquid may be added as a replenishing liquid containing only simple fluoride, or as a replenishing liquid mixed with other treatment bath components. May be.

【0043】本発明では、処理液の活性度を維持するた
めに、錯フッ化水素酸を補充するのではなく、単純フッ
化物を添加している。単純フッ化物を添加することによ
り錯フッ化水素酸を系内で生成させ、その濃度を所定の
範囲内とし、活性度を維持している。このため、処理液
の組成が複雑化することなく、経済的に処理液を長期間
使用することができる。しかしながら、本発明は、錯フ
ッ化水素酸を含有する補充液を補充することを妨げるも
のではなく、単純フッ化物の添加によりマグネシウムイ
オン濃度の管理がなされた状態であるならば、錯フッ化
水素酸を補充液として補充してもよい。
In the present invention, in order to maintain the activity of the treatment liquid, simple fluoride is added instead of supplementing complex hydrofluoric acid. Complex hydrofluoric acid is generated in the system by adding a simple fluoride, and the concentration thereof is set within a predetermined range to maintain the activity. Therefore, the treatment liquid can be economically used for a long period of time without complicating the composition of the treatment liquid. However, the present invention does not prevent replenishment of a replenisher containing complex hydrofluoric acid, and if the magnesium ion concentration is controlled by the addition of simple fluoride, the complex hydrogen fluoride is added. Acid may be replenished as a replenisher.

【0044】本発明において、燐酸亜鉛処理液で処理す
る際の処理温度は、室温(20℃)〜70℃の範囲で適
宜選択することができる。本発明において燐酸亜鉛処理
液で処理する時間は、特に限定されるものではなく、例
えば10秒〜10分間、好ましくは1〜2分間処理され
る。
In the present invention, the treatment temperature for treatment with the zinc phosphate treatment liquid can be appropriately selected within the range of room temperature (20 ° C.) to 70 ° C. In the present invention, the treatment time with the zinc phosphate treatment liquid is not particularly limited, and is, for example, 10 seconds to 10 minutes, preferably 1 to 2 minutes.

【0045】本発明において燐酸亜鉛処理液で処理する
方法としては、浸漬処理や、噴霧処理などの処理方法を
採用することができる。本発明で塗装前処理されるマグ
ネシウム及びマグネシウム合金材は、鉄、ニッケル、及
び銅の含有量が少なくことが好ましく、鉄0.004%
未満、ニッケル0.001%未満、銅0.015%未満
であることが好ましい。
In the present invention, as the method of treating with the zinc phosphate treating solution, treatment methods such as dipping treatment and spraying treatment can be adopted. The magnesium and magnesium alloy materials to be pretreated by coating in the present invention preferably have a low content of iron, nickel, and copper, and have an iron content of 0.004%.
Less, less than 0.001% nickel, and less than 0.015% copper.

【0046】[0046]

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。 (1)処理対象金属:マグネシウム材AZ91D(AS
TM規格,Fe含有量0.004%未満,Ni含有量
0.001%未満,Cu含有量0.015%未満;ガラ
スビーズによるショットブラスト材)を用いた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples. (1) Metal to be treated: Magnesium material AZ91D (AS
TM standard, Fe content less than 0.004%, Ni content less than 0.001%, Cu content less than 0.015%; shot blast material using glass beads) was used.

【0047】(2)燐酸亜鉛処理液:表1及び表2に示
す組成のものを用いた。なお表1に示す以外の他の成分
として、PO4 3− =15.0g/リットル、NO3 -
=5.0g/リットル、NO 2 - =0.07g/リット
ルを含有し、全酸度21はポイント、遊離酸度は1.0
ポイントである。但、比較例3ではDow22法の処理
液を用いた。処理液組成は、K+ 1.23g/リット
ル、Cr27 2− 130.48g/リットル、MnO4
- 3.77g/リットル、SO4 2− 1.00g/リッ
トルである。
(2) Zinc phosphate treatment liquid: shown in Tables 1 and 2.
The composition used was Other ingredients other than those shown in Table 1
As a POFour 3-= 15.0 g / liter, NO3 -
= 5.0 g / liter, NO 2 -= 0.07 g / lit
The total acidity is 21 and the free acidity is 1.0
It is a point. However, in Comparative Example 3, processing by the Dow22 method
The liquid was used. The treatment liquid composition is K+1.23 g / lit
Le, Cr2O7 2-130.48 g / l, MnOFour
-3.77 g / liter, SOFour 2-1.00 g / lit
It's Tor.

【0048】また、比較例2では、錯フッ化物を含有し
ない処理液を用いている。 (3)処理工程:脱脂→水洗→表面調整→化成→水洗→
純水洗→乾燥→塗装の工程に従って処理した。
In Comparative Example 2, a treatment liquid containing no complex fluoride was used. (3) Treatment process: Degreasing → Washing → Surface adjustment → Chemical conversion → Washing →
It was treated according to the steps of washing with pure water, drying, and painting.

【0049】(4)各処理条件: (a)脱脂;アルカリ性脱脂剤(日本ペイント社製「サ
ーフクリーナー53」2重量%濃度水溶液)を使用し、
40〜45℃で2分間浸漬処理する。このときの浴管理
は、アルカリ度(ブロムフェノールブルーを指示薬とし
て、10mlの浴の中和に要する0.1N−HClのm
l数)を初期値に維持することにより行った。補給用薬
剤は、サーフクリーナー53を使用した。
(4) Each treatment condition: (a) Degreasing; using an alkaline degreasing agent ("Surf Cleaner 53" 2% by weight aqueous solution manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.),
Immersion treatment is performed at 40 to 45 ° C. for 2 minutes. The bath control at this time was performed using alkalinity (0.1 ml of 0.1 N-HCl required for neutralization of 10 ml of the bath using bromphenol blue as an indicator).
1) was kept at the initial value. The surf cleaner 53 was used as a replenishing agent.

【0050】(b)水洗;水道水を使用し、室温で15
秒間スプレー水洗する。 (c)表面調整;表面調整剤(日本ペイント社製「サー
フファイン5N−8」0.1重量%濃度水溶液)を使用
し、室温で20秒間浸漬処理する。このときの浴管理
は、サーフファイン5N−8を補給してアルカリ度を保
持することにより行った。
(B) Washing with water; using tap water, at room temperature for 15
Rinse with spray water for 2 seconds. (C) Surface conditioning: A surface conditioning agent ("Surffine 5N-8" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., 0.1% by weight concentration aqueous solution) is used, and immersion treatment is performed at room temperature for 20 seconds. The bath control at this time was performed by supplementing with Surffine 5N-8 to maintain the alkalinity.

【0051】(d)化成;表1及び表2に示す組成の上
記燐酸亜鉛処理液を使用し、40℃で2分間浸漬処理す
る。浴管理は、上記リン酸亜鉛処理液における各イオン
組成の濃度及び遊離酸度(10mlの浴をpHが3.6
になるまでに要する0.1N−NaOHのml数)を初
期値に維持することにより行った。補給用薬剤として
は、Znイオン、PO4 イオン、Mnイオン及びNO3
イオンの各濃度を維持するためにそれぞれ亜鉛華、リン
酸、炭酸マンガン及び硝酸を含有する補給用濃厚処理液
Aを補給し、NO2 イオン濃度を維持するために亜硝酸
ナトリウムを含有する補給用濃厚処理液Bを補給した。
(D) Chemical conversion: Using the zinc phosphate treatment solutions having the compositions shown in Tables 1 and 2, immersion treatment is performed at 40 ° C. for 2 minutes. The bath was controlled by the concentration of each ionic composition and the free acidity in the zinc phosphate treatment solution (10 ml of the bath had a pH of 3.6.
It was carried out by maintaining the initial value of 0.1N-NaOH (ml number) required until. As a replenishing agent, Zn ion, PO 4 ion, Mn ion and NO 3
Replenishing the concentrated treatment liquid A for supplementation containing zinc white, phosphoric acid, manganese carbonate and nitric acid to maintain each concentration of ions, and supplementation containing sodium nitrite for maintaining the NO 2 ion concentration The concentrated treatment liquid B was replenished.

【0052】燐酸亜鉛処理液中に溶出してくるマグネシ
ウムイオンに関しては、以下の通りに行った。実施例1 処理液中のマグネシウムイオンのSiF6 2- イオンに対
する当量比が約0.3となるように管理した。処理液中
のマグネシウムイオンを測定するため、処理負荷0.1
2 /リットルごとに被測定液を採取し、採取した被測
定液に酸性フッ化ナトリウムをHF換算で400ppm
添加し、次いで100ml当たり50%硫酸を2ml加
え、サーフプロガード101Nにより電解電流値を測定
した。図1に示す予め測定した電解電流値とHF濃度の
検量線により、電解電流値をHF濃度に換算した。得ら
れたHF濃度換算値から、処理液中に溶解しているマグ
ネシウムイオン濃度が測定されるので、Mg2+/SiF
6 2- の当量比が上記設定値になるように、酸性フッ化ナ
トリウム(NaHF2 )を含有する補給剤Cを処理液に
添加した。
The magnesium ions eluted in the zinc phosphate treatment solution were analyzed as follows. Example 1 Control was carried out so that the equivalent ratio of magnesium ion to SiF 6 2− ion in the treatment liquid was about 0.3. A processing load of 0.1 for measuring magnesium ions in the processing liquid.
A sample solution to be measured is collected every m 2 / liter, and 400 ppm of HF equivalent of sodium acid fluoride is added to the sample solution to be measured.
Then, 2 ml of 50% sulfuric acid was added per 100 ml, and the electrolytic current value was measured by Surf Proguard 101N. The electrolytic current value was converted into the HF concentration by the calibration curve of the electrolytic current value and the HF concentration measured in advance shown in FIG. Since the magnesium ion concentration dissolved in the treatment liquid is measured from the obtained HF concentration conversion value, Mg 2+ / SiF
The replenisher C containing sodium acid fluoride (NaHF 2 ) was added to the treatment liquid so that the equivalent ratio of 6 2− would be the above set value.

【0053】マグネシウムイオン濃度の管理に関し、
0.1m2 /リットル処理後を例にして具体的に説明す
る。マグネシウム材を処理する前に採取した被測定液に
酸性フッ化ナトリウムをHF換算で400ppm添加し
たときの、サーフプロガードによる電流電解値は90μ
Aであった。この電流電解値は、図1に示す検量線から
も明らかなように、HF換算濃度400ppmに相当し
ている。0.1m2 /リットル処理後採取した被測定液
に、酸性フッ化ナトリウムをHF換算で400ppm添
加した後の電流電解値は、20μAであった。図1に示
す検量線より、被測定液中に残留している単純フッ化物
のHF換算濃度は250ppmであることがわかる。従
って、マグネシウムイオンとの反応により消費された単
純フッ化物の量は150ppmである。Mg=24.3
であり、HF=20であり、Mgが2価、HFが1価で
あるので、処理液中のマグネシウムイオン濃度は、15
0ppm×24.3/(20×2)=91ppm、すな
わち約0.09g/リットルであることがわかる。
Regarding the control of magnesium ion concentration,
A specific description will be given with an example after 0.1 m 2 / liter treatment. The current electrolysis value by SurfProguard is 90μ when 400 ppm of HF equivalent of sodium acid fluoride is added to the measured liquid collected before processing the magnesium material.
It was A. This current electrolysis value corresponds to an HF-converted concentration of 400 ppm, as is clear from the calibration curve shown in FIG. The current electrolysis value after adding 400 ppm of sodium acid fluoride in terms of HF to the liquid to be measured collected after the treatment with 0.1 m 2 / liter was 20 μA. From the calibration curve shown in FIG. 1, it can be seen that the HF-converted concentration of the simple fluoride remaining in the measured liquid is 250 ppm. Therefore, the amount of simple fluoride consumed by the reaction with magnesium ions is 150 ppm. Mg = 24.3
Since HF = 20, Mg is divalent, and HF is monovalent, the magnesium ion concentration in the treatment liquid is 15
It can be seen that 0 ppm × 24.3 / (20 × 2) = 91 ppm, that is, about 0.09 g / liter.

【0054】処理液中のマグネシウムイオンのSiF6
2- イオンに対する当量比(Mg2+/SiF6 2- )を約
0.3にするためには、SiF6 =142であり、Si
6 が2価であるので、1.00×24.3/142×
0.3=0.05(g/リットル)の濃度となるように
マグネシウムイオンを管理する必要がある。従って、マ
グネシウムイオン濃度を0.09−0.05=0.04
(g/リットル)減少させるように、単純フッ化物を添
加する必要がある。従って、0.04×(20×2)/
24.3=0.066(g/リットル)のHF換算濃度
に相当する単純フッ化物を添加する必要があることがわ
かる。従って、処理液中に酸性フッ化ナトリウムをHF
換算で0.066g/リットル添加した。
SiF 6 of magnesium ion in the treatment liquid
In order to make the equivalence ratio (Mg 2+ / SiF 6 2− ) to 2 - ions approximately 0.3, SiF 6 = 142
Since F 6 is divalent, 1.00 × 24.3 / 142 ×
It is necessary to control the magnesium ion so that the concentration becomes 0.3 = 0.05 (g / liter). Therefore, the magnesium ion concentration is 0.09-0.05 = 0.04.
It is necessary to add simple fluoride so as to reduce (g / l). Therefore, 0.04 x (20 x 2) /
It can be seen that it is necessary to add the simple fluoride corresponding to the HF equivalent concentration of 24.3 = 0.066 (g / liter). Therefore, sodium HF is added to the treatment liquid to remove HF.
The amount added was 0.066 g / liter.

【0055】表1に示す処理液組成は、このようにして
補給剤Cを添加した後の値である。以上のようにして、
0.2m2 /リットル処理後、及び0.3m2 /リット
ル処理後においても、処理液中のマグネシウムイオンを
測定し、補給剤Cを処理液に添加して処理液中のマグネ
シウムイオン濃度を管理した。
The treatment liquid composition shown in Table 1 is the value after the replenisher C is added in this way. As described above,
Even after the treatment of 0.2 m 2 / l and after the treatment of 0.3 m 2 / l, the magnesium ion in the treatment liquid was measured and the replenisher C was added to the treatment liquid to control the magnesium ion concentration in the treatment liquid. did.

【0056】実施例2 Mg2+/SiF6 2- の当量比が約0.8となるように管
理する以外には、上記実施例1と同様にして行った。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that the equivalent ratio of Mg 2+ / SiF 6 2− was controlled to be about 0.8.

【0057】比較例1 実施例1及び実施例2と同様の処理液を用い、酸性フッ
化ナトリウムの補給剤Cを添加することなく、すなわ
ち、マグネシウムイオンを管理することなく処理を行っ
た。
Comparative Example 1 Using the same treatment liquid as in Examples 1 and 2, the treatment was carried out without adding the replenisher C for sodium acid fluoride, that is, without controlling the magnesium ion.

【0058】(e)水洗;水道水を使用し、室温で15
秒間スプレー水洗する。 (f)純水洗;イオン交換水を使用し、室温で15秒間
スプレー水洗する。 (g)乾燥;80℃の熱風で10分間乾燥する。 (h)塗装;カチオン型電着塗料(日本ペイント社製
「パワートップU−1000ダークグレー」)を膜厚2
5μmになるように電着塗装し、175℃で25分間焼
き付ける。得られた電着塗膜について次の各性能試験を
実施した。
(E) Washing with water; using tap water, at room temperature for 15
Rinse with spray water for 2 seconds. (F) Rinse with pure water: Using ion-exchanged water, wash with spray water for 15 seconds at room temperature. (G) Drying: Dry with hot air at 80 ° C. for 10 minutes. (H) Coating; a cationic electrodeposition coating (“Power Top U-1000 Dark Gray” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) with a film thickness of 2
Electrodeposition coating is performed so as to have a thickness of 5 μm, and baking is performed at 175 ° C. for 25 minutes. The following performance tests were carried out on the obtained electrodeposition coating film.

【0059】(5)性能試験: (a)密着性試験;塗装板を50℃の脱イオン水に10
日間浸漬した後、これに2mm間隔のゴバン目(100
個)を鋭利なカッターで形成し、その各面に粘着テープ
を貼着した後、これらをハクリして塗装板に残っている
ゴバン目塗膜の数を数えた。 (b)塩水噴霧試験(JIS−Z−2371);塗装板
にクロスカットを入れ、5%塩水を500時間噴霧し続
けた後、カット部からの最大腐食幅(片側)を測定し
た。 (c)複合腐食試験;塗装板にクロスカットを入れ、塩
水噴霧(JIS−Z−2371、24時間)→湿潤試験
(温度40℃、相対湿度85%の雰囲気中に120時
間)→室内放置(24時間)を1サイクルとして4サイ
クル繰り返して行い、カット部からの最大腐食幅(片
側)を測定した。
(5) Performance test: (a) Adhesion test; the coated plate was immersed in deionized water at 50 ° C. for 10
After soaking for a day, it was rubbed with 2 mm intervals (100 mm).
Individual pieces) were formed with a sharp cutter, and an adhesive tape was attached to each surface thereof, and then these pieces were peeled off to count the number of scoring films remaining on the coated plate. (B) Salt spray test (JIS-Z-2371): A cross cut was put on a coated plate, and 5% salt water was continuously sprayed for 500 hours, and then the maximum corrosion width (one side) from the cut portion was measured. (C) Composite corrosion test: A cross cut was put on a coated plate, and salt spray (JIS-Z-2371, 24 hours) → wetting test (temperature 40 ° C., relative humidity 85% in atmosphere for 120 hours) → indoors ( For 24 hours, one cycle was repeated four times, and the maximum corrosion width (one side) from the cut portion was measured.

【0060】(6)試験結果 表1及び表2に示す通りである。(6) Test results As shown in Tables 1 and 2.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】表1及び表2から明らかなように、本発明
に従い、処理液中に溶出してくるマグネシウムイオン
を、錯フッ化物に対し当量比で1以下となるように管理
することにより、Dow22法(クロム酸塩法)と同等
以上の優れた塗膜密着性及び塗膜耐食性を付与すること
ができる。
As is clear from Tables 1 and 2, according to the present invention, by controlling the magnesium ions eluted in the treatment liquid so that the equivalent ratio to the complex fluoride is 1 or less, the Dow22 It is possible to impart excellent coating film adhesion and coating film corrosion resistance equal to or higher than those of the method (chromate method).

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

【図1】単純フッ化物濃度とケイ素電極メーターの電解
電流値との関係を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a simple fluoride concentration and an electrolytic current value of a silicon electrode meter.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塗装前のマグネシウムまたはマグネシウ
ム合金材を、錯フッ化物(錯フッ化水素酸を含む)を含
有する燐酸亜鉛処理液で処理する方法であって、 処理を行うことにより前記燐酸亜鉛処理液中に溶出して
くるマグネシウムイオンが前記錯フッ化物に対して当量
比で1以下となるように、前記燐酸亜鉛処理液に単純フ
ッ化物を添加しマグネシウムイオンを前記燐酸亜鉛処理
液の系外に沈澱させて前記燐酸亜鉛処理液を管理するこ
とを特徴とするマグネシウムまたはマグネシウム合金材
の塗装前処理方法。
1. A method of treating magnesium or magnesium alloy material before coating with a zinc phosphate treatment liquid containing complex fluoride (including complex hydrofluoric acid), wherein the zinc phosphate is treated. A simple fluoride is added to the zinc phosphate treatment liquid so that the magnesium ions eluted into the treatment liquid become 1 or less in an equivalent ratio to the complex fluoride, and magnesium ions are added to the system of the zinc phosphate treatment liquid. A pretreatment method for coating a magnesium or magnesium alloy material, which comprises controlling the zinc phosphate treatment solution by precipitating it outside.
【請求項2】 前記燐酸亜鉛処理液中の錯フッ化物の含
有量がHF換算で0.05〜3g/リットルである請求
項1に記載のマグネシウムまたはマグネシウム合金材の
塗装前処理方法。
2. The pretreatment method for coating magnesium or magnesium alloy material according to claim 1, wherein the content of complex fluoride in the zinc phosphate treatment liquid is 0.05 to 3 g / liter in terms of HF.
【請求項3】 前記燐酸亜鉛処理液が、亜鉛イオン0.
5〜25g/リットル、マンガンイオン0.1〜3/リ
ットル、燐酸イオン5〜40g/リットル、錯フッ化物
0.05〜3g/リットル(HF換算)及び皮膜化成促
進剤を含む請求項1に記載のマグネシウムまたはマグネ
シウム合金材の塗装前処理方法。
3. The zinc phosphate treatment liquid is zinc ion.
The composition according to claim 1, which contains 5 to 25 g / liter, manganese ion 0.1 to 3 / liter, phosphate ion 5 to 40 g / liter, complex fluoride 0.05 to 3 g / liter (converted to HF), and a film formation accelerator. Pretreatment method for coating magnesium or magnesium alloy material.
【請求項4】 前記燐酸亜鉛処理液中のマグネシウム
が、0.5g/リットル以下である請求項1〜3のいず
れか1項に記載のマグネシウムまたはマグネシウム合金
材の塗装前処理方法。
4. The pretreatment method for coating a magnesium or magnesium alloy material according to claim 1, wherein the zinc phosphate treatment liquid contains 0.5 g / liter or less of magnesium.
【請求項5】 前記燐酸亜鉛処理液から被測定液を採取
し、被測定液に単純フッ化物を添加した後、被測定液中
のHF濃度を測定することにより、被測定液中のマグネ
シウムイオンの量を測定し、前記燐酸亜鉛処理液に添加
すべき単純フッ化物の量を決定する請求項1〜4のいず
れか1項に記載のマグネシウムまたはマグネシウム合金
材の塗装前処理方法。
5. The magnesium ion in the measured liquid is obtained by collecting the measured liquid from the zinc phosphate treatment liquid, adding simple fluoride to the measured liquid, and measuring the HF concentration in the measured liquid. The method for pre-coating magnesium or magnesium alloy material according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of simple fluoride to be added to the zinc phosphate treatment liquid is determined.
【請求項6】 前記被測定液中のHF濃度をケイ素電極
メーターで測定する請求項5に記載のマグネシウムまた
はマグネシウム合金材の塗装前処理方法。
6. The pretreatment method for coating magnesium or magnesium alloy material according to claim 5, wherein the HF concentration in the liquid to be measured is measured with a silicon electrode meter.
【請求項7】 前記燐酸亜鉛処理液が、ニッケルイオ
ン、コバルトイオン及び銅イオンのいずれもが、0.0
1g/リットル未満である燐酸亜鉛処理液である請求項
1〜6のいずれか1項に記載のマグネシウムまたはマグ
ネシウム合金材の塗装前処理方法。
7. The zinc phosphate treatment liquid contains 0.05% of any of nickel ions, cobalt ions and copper ions.
The pretreatment method for coating magnesium or magnesium alloy material according to any one of claims 1 to 6, which is a zinc phosphate treatment liquid having a concentration of less than 1 g / liter.
【請求項8】 皮膜化成促進剤が、亜硝酸イオン0.0
1〜0.5g/リットル、過酸化水素0.5〜10g/
リットル、m−ニトロベンゼンスルホン酸イオン0.0
5〜5g/リットル、及びヒドロキシルアミン0.5〜
2.5g/リットルから選ばれる少なくとも1種である
請求項3〜7のいずれか1項に記載のマグネシウムまた
はマグネシウム合金材の塗装前処理方法。
8. The film formation accelerator is nitrite ion 0.0.
1 to 0.5 g / liter, hydrogen peroxide 0.5 to 10 g /
Liter, m-nitrobenzene sulfonate ion 0.0
5-5 g / liter, and hydroxylamine 0.5-
The pretreatment method for coating magnesium or magnesium alloy material according to any one of claims 3 to 7, which is at least one selected from 2.5 g / liter.
【請求項9】 前記マグネシウムまたはマグネシウム合
金材の鉄含有率が0.004%未満、ニッケル含有率が
0.001%未満、銅含有率が0.015%未満である
請求項1〜8のいずれか1項に記載のマグネシウムまた
はマグネシウム合金材の塗装前処理方法。
9. The iron content of the magnesium or magnesium alloy material is less than 0.004%, the nickel content is less than 0.001%, and the copper content is less than 0.015%. 2. A method of pretreatment for coating magnesium or a magnesium alloy material according to item 1.
JP27733594A 1994-11-11 1994-11-11 Treatment of magnesium or magnesium alloy before coating Pending JPH08134662A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7819989B2 (en) 2002-03-05 2010-10-26 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Surface treating solution for surface treatment of aluminum or magnesium metal and a method for surface treatment
US11286568B2 (en) 2015-12-14 2022-03-29 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Film forming treatment agent for composite chemical conversion film for magnesium alloy, and film forming process

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