JPH0819532B2 - Zinc phosphate treatment method for metal surface - Google Patents

Zinc phosphate treatment method for metal surface

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JPH0819532B2
JPH0819532B2 JP1271182A JP27118289A JPH0819532B2 JP H0819532 B2 JPH0819532 B2 JP H0819532B2 JP 1271182 A JP1271182 A JP 1271182A JP 27118289 A JP27118289 A JP 27118289A JP H0819532 B2 JPH0819532 B2 JP H0819532B2
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ion
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zinc phosphate
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昌博 條
保武 三野
隆正 清水
幸悦 遠藤
昭男 徳山
保 傍田
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Nippon Paint Co Ltd
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    • 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
    • C23C22/40Chemical 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 molybdates, tungstates or vanadates
    • C23C22/42Chemical 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 molybdates, tungstates or vanadates containing also phosphates

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、塗装用金属表面のリン酸亜鉛処理方法なら
びに該方法で得られる金属材に関わり、さらに詳しく
は、鉄系表面,亜鉛系表面,アルミニウム系表面あるい
はそれら表面を組合せて同時に有する金属表面上に、電
着塗装,就中カチオン型電着塗装に適し、塗膜密着性,
耐食性、特に耐温塩水性,耐スキャブ性に優れたリン酸
亜鉛皮膜を形成する処理方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for treating a surface of a coating metal with zinc phosphate and a metal material obtained by the method, more specifically, an iron-based surface, a zinc-based surface, an aluminum-based surface or Suitable for electrodeposition coating, especially cation type electrodeposition coating on a metal surface that has these surfaces in combination at the same time, coating adhesion,
The present invention relates to a treatment method for forming a zinc phosphate coating having excellent corrosion resistance, particularly hot salt water resistance and scab resistance.

従来技術 塗装用の金属前処理としてリン酸亜鉛皮膜化成処理が
古くから行われており、その処理手段としてスプレー
法,浸漬法あるいはそれらの組み合わせが採用されてい
る。スプレー法は設備コスト、生産効率などの点で有利
であるが、他方袋部などをもつ複雑な物品に対しては未
処理部分を生じたり、スプレーのはね返りによる皮膜化
成不良が発生し易いという欠点がある。
2. Description of the Related Art The zinc phosphate film chemical conversion treatment has long been performed as a metal pretreatment for coating, and a spray method, a dipping method, or a combination thereof has been adopted as the treatment method. The spray method is advantageous in terms of equipment cost, production efficiency, etc., but on the other hand, it has the drawback that unprocessed parts are generated on complicated articles such as bags and that film formation defects due to spray rebound easily occur. There is.

また浸漬法では設備が大きくなるという欠点がある
が、他方袋構造部などをもつ複雑な物品に対しても、ス
プレー処理では皮膜を形成しない部分にも均一な皮膜を
形成できるという利点がある。
Further, the dipping method has a drawback that the equipment becomes large, but on the other hand, it has an advantage that a uniform film can be formed even on a complex article having a bag structure portion or the like even on a portion where the film is not formed by the spray treatment.

通常浸漬法によるリン酸亜鉛皮膜化成では処理液の亜
鉛イオン濃度が2〜4g/程度と大で、処理条件も高温
(60〜90℃)、長時間(3〜10分)でしか皮膜化成でき
ず、しかも得られた皮膜は高皮膜量(3〜5g/m2)で、
且つ皮膜の質が悪く、塗装下地,就中電着塗装下地とし
ては密着性,耐食性および塗膜外観が悪く不適当とされ
ている。また近年自動車部門などで腐食環境下で充分な
防錆力をもつものが要求されるため、電着塗料もアニオ
ン型からカチオン型に代わりつつあり、この場合には塗
料焼付時に塗膜の収縮が大きくリン酸亜鉛皮膜にかなり
の力がかかるため、カチオン型電着塗装下地のリン酸亜
鉛皮膜自体の強度も大でなければならず、従来の処理浴
による処理では電着塗装,就中カチオン電着塗装に適し
た下地は得られないとされていた。
In the case of zinc phosphate film formation by the normal dipping method, the zinc ion concentration of the treatment liquid is as high as 2 to 4 g /, and the treatment conditions can be formed only at high temperature (60 to 90 ° C) and long time (3 to 10 minutes). Moreover, the obtained film has a high film amount (3 to 5 g / m 2 ),
In addition, the quality of the coating is poor, and it is considered unsuitable as a coating substrate, especially as an electrodeposition coating substrate because of poor adhesion, corrosion resistance and coating appearance. Also, in recent years, automobile departments, etc. are required to have sufficient rust preventive power under corrosive environment, and therefore the electrodeposition paint is changing from anion type to cation type. Since a large amount of force is applied to the zinc phosphate coating, the strength of the zinc phosphate coating itself under the cationic electrodeposition coating must also be high. It was said that a groundwork suitable for coating was not obtained.

このような状況下にあって、最近特開昭55−107784号
に処理浴の亜鉛イオン,リン酸イオンおよび亜硝酸イオ
ンなどの皮膜化成促進剤濃度を制御することにより低温
短時間の浸漬法で、低皮膜量のしかも均一緻密な密着
性,耐食性に優れたリン酸亜鉛皮膜を得ることができ、
電着塗装用下地として充分使用に耐えうる皮膜の形成法
が提案されるに至り、にわかに浸漬法が脚光を浴びるに
至った。すなわち同特開昭発明においては、亜鉛イオン
を0.5〜1.5g/に、またリン酸イオンを5〜30g/、亜
硝酸イオンを0.01〜0.2g/に制御し、これらを主成分
とする酸性リン酸亜鉛処理液でもって金属表面を40〜70
℃で15〜120秒間浸漬処理し、次いでスラッジ除去の目
的で上記と同じ処理液,処理温度で2〜60秒間スプレー
処理することにより1.5〜3g/m2の低皮膜量で、均一緻密
な電着塗装に適した下地を形成させるものである。その
後、主として自動車工業界で塗装後の耐食性をさらに向
上させる目的でボディー素材として片面だけ亜鉛または
合金化亜鉛メッキした鋼材が使用され始め、前記処理浴
による浸漬処理では鉄系表面では問題はないが、亜鉛系
表面に対してはカチオン型電着塗装後の耐塩水噴霧性が
不充分であるとか、中塗り,上塗り後の二次密着性が鉄
系表面の場合に比し大幅に劣る問題がクローズアップさ
れ、これに対処するため、例えば特開昭57−152472号の
如く亜鉛イオン,リン酸イオンおよび、皮膜化成促進剤
濃度の制御された浴に、マンガンイオン0.6〜3g/およ
び/またはニッケルイオン0.1〜4g/を含有せしめる技
術、あるいは処理温度を下げる目的でマンガンイオンと
共にフッ素イオン0.05g/以上を加える技術(特公昭61
−36588号)が開発されてきた。
Under such circumstances, recently, in JP-A-55-107784, by controlling the concentration of the film formation accelerator such as zinc ion, phosphate ion and nitrite ion in the treatment bath, a low temperature and short time dipping method was used. It is possible to obtain a zinc phosphate coating with a low coating amount, uniform and dense adhesion, and excellent corrosion resistance.
A method for forming a film that can be sufficiently used as an electrodeposition coating base has been proposed, and the sudden immersion method has come into the limelight. That is, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho-in, the zinc ion is controlled to 0.5 to 1.5 g /, the phosphate ion is controlled to 5 to 30 g /, and the nitrite ion is controlled to 0.01 to 0.2 g /, and the acidic phosphorus containing these as main components is controlled. 40-70 on the metal surface with zinc oxide treatment liquid
Immersion treatment at ℃ for 15 to 120 seconds, and then spray treatment at the same treatment liquid for the purpose of removing sludge at the treatment temperature for 2 to 60 seconds, a low coating amount of 1.5 to 3 g / m 2 and a uniform and dense electrode. It forms a base suitable for coating. After that, mainly in the automobile industry, a steel material having zinc or alloyed zinc plating on only one surface began to be used as a body material for the purpose of further improving the corrosion resistance after painting, and there is no problem on the iron-based surface in the immersion treatment with the treatment bath. In addition, there is a problem that the salt water spray resistance after cationic electrodeposition coating is insufficient for zinc-based surfaces, or the secondary adhesion after intermediate coating and top coating is significantly inferior to that of iron-based surfaces. In order to cope with this problem, for example, as disclosed in JP-A-57-152472, manganese ions of 0.6 to 3 g / and / or nickel are added to a bath containing a zinc ion, a phosphate ion and a film formation accelerator concentration controlled. Technology to contain 0.1 to 4g / ion, or technology to add 0.05g / min or more fluoride ion together with manganese ion for the purpose of lowering the treatment temperature (Japanese Patent Publication 61)
-36588) has been developed.

このように鉄系表面に対しても、あるいは鉄系表面と
亜鉛系表面を同時に有する金属表面に対しても、浸漬法
によるリン酸亜鉛処理で電着塗装に適した化成皮膜を提
供することができるようになり、建材,小物物品などに
限らず、自動車ボディー,自動車部品など広範な、鉄,
亜鉛およびそれらの合金表面を有する物品の耐食性改善
を主目的としたリン酸亜鉛化成処理に浸漬法が確固たる
基盤を確立するに至っている。
In this way, it is possible to provide a chemical conversion coating suitable for electrodeposition coating by the zinc phosphate treatment by the dipping method, even on an iron-based surface or on a metal surface having both an iron-based surface and a zinc-based surface. It is now possible not only for building materials and small articles, but also for a wide range of automobile bodies, automobile parts, iron,
The dipping method has established a firm base for the zinc phosphate chemical conversion treatment mainly for improving the corrosion resistance of articles having zinc and their alloy surfaces.

しかしながら近年、自動車ボディーの耐食性に対する
要求品質はますます高度になってきており、例えば外板
部の傷から塩水,乾湿気象条件変化を繰り返し受ける
際、鉄面に発生するカサブタ状の錆(スキャブコロージ
ョン)の防止、より高度の耐温塩水性などが強く望ま
れ、現行のリン酸亜鉛処理法ではかかる要求に対処し得
なくなりつつある。
However, in recent years, the required quality for corrosion resistance of automobile bodies has become higher and higher. For example, when the exterior surface is scratched and salt water and wet / wet weather conditions are repeatedly applied, the rust (scab) -like rust (scab Corrosion) prevention and higher resistance to hot salt water are strongly desired, and the current zinc phosphate treatment methods are no longer able to meet such requirements.

他方、鋼製家具などでは依然、主としてスプレー処理
が主流であるが、しかしこの分野でも防錆性向上を目的
として亜鉛鋼板の導入がはかられており、これらについ
ても密着性や耐食性において必ずしも満足されていな
い。さらに前処理による耐スキャブ性や耐温塩水性の向
上が望まれている。
On the other hand, for steel furniture and the like, spray treatment is still the mainstream, but zinc steel sheets are being introduced in this field for the purpose of improving rust prevention, and these are not always satisfactory in terms of adhesion and corrosion resistance. It has not been. Further, it is desired to improve the scab resistance and hot salt water resistance by pretreatment.

またアルミニウム材も自動車,建材等各種分野で広く
実用され、アルミニウム材を含む鉄あるいは亜鉛材表面
のリン酸亜鉛処理も要望されている。しかしながら、従
来提案されてきた鉄あるいは亜鉛材用の酸性リン酸亜鉛
処理浴でアルミニウム材を含む鉄材等を処理すると、処
理浴中にアルミニウムイオンが蓄積し、その量がある量
をこえると、鉄材に対し化成不良となることが知られて
いる。即ち、フッ素イオンを含まない処理液で、Al3+
5ppm以上,HBF4を含む処理液では100ppm以上,またH2SiF
6を含む処理浴でも300ppm以上になると鉄材に対する化
成不良を生じることが見出されている。そこで処理液中
のAl3+を減じる目的で処理液に酸性弗化カリと酸性弗化
ソーダを添加し、Al3+をK2NaAlF6あるいはNa3AlF6とし
て沈澱させる方法が特開昭57−70281号に提案されてい
るが、こういったアルミニウムの沈澱物が被塗膜に付着
するとカチオン電着塗装不良が発生し、膜の均一性欠
如,塗膜二次密着性不良の原因となるため、該方法では
処理液から浮遊懸濁性を有する該沈澱物を除去する必要
があり、作業が繁雑になるだけでなく、効果も充分なも
のではない。またアルミニウムと鉄の処理比率を3/7以
下に制御し、フッ素系リン酸亜鉛処理液中のAl3+イオン
濃度を70ppm以下に維持することも提案されている(特
開昭61−104089号)が、アルミニウム材の処理比率を下
げるだけではAl3+イオン濃度を70ppm以下に維持するこ
とは困難である。
Aluminum materials are also widely used in various fields such as automobiles and building materials, and there is a demand for zinc phosphate treatment on the surface of iron or zinc materials containing aluminum materials. However, when iron materials including aluminum materials are treated in the previously proposed acidic zinc phosphate treatment bath for iron or zinc materials, aluminum ions accumulate in the treatment bath, and if the amount exceeds a certain amount, iron materials On the other hand, it is known that the formation becomes poor. That is, in the treatment liquid containing no fluorine ion, Al 3+
5ppm or more, 100ppm or more for treatment liquid containing HBF 4, and H 2 SiF
It has been found that even in a treatment bath containing 6 at a concentration of 300 ppm or more, poor formation of iron material occurs. Therefore, in order to reduce Al 3+ in the treatment liquid, a method of adding acidic potassium fluoride and sodium acid fluoride to the treatment liquid and precipitating Al 3+ as K 2 NaAlF 6 or Na 3 AlF 6 is disclosed in JP-A-57 -70281 has been proposed, but if such aluminum precipitates adhere to the coating film, it will cause cationic electrodeposition coating failure, resulting in lack of uniformity of the film and poor secondary adhesion of the coating film. Therefore, in this method, it is necessary to remove the precipitate having a floating suspension property from the treatment liquid, which not only complicates the work but also has insufficient effect. It has also been proposed to control the treatment ratio of aluminum and iron to 3/7 or less and maintain the Al 3+ ion concentration in the fluorozinc phosphate treatment solution at 70 ppm or less (Japanese Patent Laid-Open No. 61-104089). However, it is difficult to maintain the Al 3+ ion concentration at 70 ppm or less simply by reducing the treatment rate of the aluminum material.

発明が解決しようとする問題点 そこで、鉄系表面,亜鉛系表面,アルミニウム系表面
あるいはそれら表面を合わせ有する金属表面のリン酸亜
鉛処理方法であって、塗装,就中電着塗装に適した耐食
性化成皮膜を与えうるだけでなく、鉄面の耐スキャブ
性,鉄面および亜鉛面の耐温塩水性が特段に改善され、
アルミニュウム材を含む鉄あるいは亜鉛材表面に対して
も優れた高耐食性塗膜を与えることができ、また電着塗
装板に中塗り、上塗りを施した際の二次密着性もさらに
改善される処理方法が要望されており、かかる課題に応
えることが本発明目的である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention Therefore, there is provided a zinc phosphate treatment method for an iron-based surface, a zinc-based surface, an aluminum-based surface, or a metal surface having a combination of these surfaces, which has corrosion resistance suitable for painting and electrodeposition coating Not only can a chemical conversion film be provided, but the scab resistance of the iron surface and the hot salt water resistance of the iron surface and zinc surface are improved significantly,
A treatment that can provide a highly corrosion-resistant coating even on the surface of iron or zinc containing aluminum, and further improves the secondary adhesion when intermediate coating or top coating is applied to the electrodeposition coated plate. There is a need for a method and it is an object of the present invention to meet such challenges.

問題点を解決するための手段 本発明者らは上記目的が、金属表面を、可溶性タング
ステン化合物をタングステンとして0.01〜20.0g/含む
酸性リン酸亜鉛処理水溶液で処理することを特徴とす
る、金属表面のリン酸亜鉛処理方法により達成せられる
事、可溶性タングステン化合物としてはタングステン酸
塩、例えばタングステン酸ソーダ、タングステン酸アン
モン等も用いられるが、特にケイタングステン酸および
/またはケイタングステン酸塩化合物が前掲効果を顕著
に発揮させる事、更に亜鉛、ニッケル、マンガンの各金
属イオン及びフッ素イオンの特定濃度範囲において、ケ
イタングステン酸および/またはケイタングステン酸塩
化合物の効果が特に顕著に発揮できることを見出し、本
発明方法を完成させた。
Means for Solving the Problems The present inventors have the above-mentioned object of treating a metal surface with an acidic zinc phosphate treatment aqueous solution containing 0.01 to 20.0 g / of a soluble tungsten compound as tungsten. And a tungstate such as sodium tungstate or ammonium tungstate is used as the soluble tungsten compound, and the silicotungstic acid and / or the silicotungstate compound is particularly effective. The present invention found that the effect of silicotungstic acid and / or silicotungstate compound can be particularly prominently exhibited in a specific concentration range of each metal ion of zinc, nickel, manganese, and fluorine ion. Completed the method.

本発明にあたって、鉄系表面または鉄系表面と亜鉛系
表面を合わせ有する金属表面を対象とする場合に最も有
効であるが、これに限らず亜鉛系表面単独アルミニウム
系表面単独、あるいはこれら表面を合わせ有する金属表
面に対しても同様の目的でもって処理できることは言う
までもない。すなわち本発明は上記いずれの態様の金属
表面をも処理の対象とするものである。
In the present invention, it is most effective when targeting a metal surface having an iron-based surface or an iron-based surface and a zinc-based surface, but not limited to this, a zinc-based surface alone, an aluminum-based surface alone, or a combination of these surfaces. It goes without saying that the metal surface that it has can be treated for the same purpose. That is, the present invention is directed to the treatment of any of the metal surfaces described above.

本発明処理方法の実用的に有利な一具体例を示すと次
の通りである。金属表面をまずアルカリ性脱脂綿で温度
30〜60℃で2分間スプレーおよび/または浸漬処理して
脱脂し、次いで水道水で水洗し、次いで浸漬処理の場合
は表面調整剤で室温10〜30秒間スプレーおよび/または
浸漬処理し、次いで上述の本発明酸性リン酸亜鉛処理水
溶液で温度30〜70℃で15秒間以上浸漬および/またはス
プレー処理し、次いで水道水そして脱イオン水で水洗い
すればよい。
A practically advantageous specific example of the treatment method of the present invention is as follows. First, heat the metal surface with alkaline absorbent cotton.
Spray and / or soak for 2 minutes at 30-60 ° C to degrease, then wash with tap water, and then in the case of soaking, spray and / or soak with a surface conditioner for 10 to 30 seconds at room temperature, then above. It may be immersed and / or sprayed for 15 seconds or more at a temperature of 30 to 70 ° C. with the acidic zinc phosphate-treated aqueous solution of the present invention, and then washed with tap water and deionized water.

本願を浸漬処理で用いる場合には本発明処理液の主成
分である亜鉛イオンは、0.1〜2.0g/好ましくは0.3〜
1.5g/でよい。0.1g/未満では金属表面に均一なリン
酸亜鉛皮膜が生成せず、スケの多い、一部ブルーカラー
状の皮膜が生成する。また2.0g/を超えると均一なリ
ン酸亜鉛皮膜は生成するが、表面の該皮膜はアルカリに
溶解し易い皮膜になり易く、特にカチオン電着時にさら
されるアルカリ雰囲気によって皮膜溶解し易くなる。そ
の結果、一般に耐温塩水性が低下し、特に鉄系表面の場
合耐スキャブ性が劣化するなど、所望の性能が得られな
いので電着塗装、特にカチオン電着塗装下地としては不
適当である。リン酸イオンは5〜40g/好ましくは10〜
30g/である。5g/未満では不均一皮膜を形成し易
く、また40g/を超えても本発明以上の効果は期待でき
ず、薬品の使用量が多くなって経済的に不利である。可
溶性タングステン化合物はタングステンとして0.01〜2
0.0g/、好ましくは0.05〜10.0g/より好ましくは0.1
〜3.0g/である。0.01g/以下ではリン酸亜鉛皮膜の
改質が不充分であり、耐スキャブ性や耐温塩水性が向上
しない。またアルミニウム材の処理においてはアルミニ
ウムの溶出抑制効果が不充分となる。一方、20g/を超
えると皮膜反応に寄与する以上のタングステンの量とな
り、本発明以上の効果は期待できず、またスラッジも多
くなり、好ましくない。
When the present application is used in the dipping treatment, zinc ion which is the main component of the treatment liquid of the present invention is 0.1 to 2.0 g / preferably 0.3 to
1.5g / is enough. If it is less than 0.1 g / g, a uniform zinc phosphate film is not formed on the metal surface, and a partly blue-colored film with a lot of scale is formed. If it exceeds 2.0 g /, a uniform zinc phosphate film is formed, but the film on the surface is likely to be a film that is easily dissolved in alkali, and particularly the film is easily dissolved by the alkaline atmosphere exposed during cationic electrodeposition. As a result, the hot salt water resistance generally decreases, and especially in the case of an iron-based surface, the scab resistance deteriorates, and desired performance cannot be obtained, so it is unsuitable as an electrodeposition coating, especially as a cationic electrodeposition coating base. . Phosphate ion is 5-40 g / preferably 10-
30 g /. If it is less than 5 g /, a non-uniform coating is likely to be formed, and if it exceeds 40 g /, the effects of the present invention cannot be expected, and the amount of chemicals used is large, which is economically disadvantageous. Soluble tungsten compound is 0.01-2 as tungsten
0.0 g /, preferably 0.05-10.0 g / more preferably 0.1
It is ~ 3.0g /. If it is less than 0.01 g / z, the zinc phosphate coating is not sufficiently modified, and the scab resistance and hot salt water resistance are not improved. Further, in the treatment of aluminum material, the effect of suppressing the elution of aluminum becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 20 g /, the amount of tungsten is more than that contributing to the film reaction, the effect of the present invention or more cannot be expected, and sludge increases, which is not preferable.

皮膜化成促進剤としては亜硝酸イオン0.01〜0.5g/
、好ましくは0.01〜0.4g/、m−ニトロベンゼンス
ルホン酸イオン0.05〜5g/、好ましくは0.1〜4g/、
および過酸化水素(H2O2100%換算)0.5〜10g/、好ま
しくは1〜8g/から選ばれる少なくとも1種でよい。
これらの促進剤が規定量に達しないと鉄系表面で充分な
皮膜化成ができず黄錆などになり、また規定量を超える
と鉄系表面にブルーカラー状の不均一皮膜を形成し易
い。これら主成分の供給源としては例えば亜鉛イオンは
酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛などでよく、リン酸イオ
ンはリン酸、リン酸亜鉛、リン酸マンガンなどでよく、
可溶性タングステン化合物はタングステン酸ソーダ、タ
ングステン酸アンモンなどタングステン酸塩、ホウタン
グステン酸、リンタングステン酸、リンタングステン化
合物のほか、特にケイタングステン酸、ケイタングステ
ン酸塩化合物が好適に使用せられるが、ケイタングステ
ン酸は市販品で良く、可溶性ケイタングステン酸塩化合
物はケイタングステン酸のアルカリ金属塩、アンモニウ
ム塩、アルカリ土類金属塩等で可溶性の化合物が選択せ
られる。アルミニウム材もしくはアルミニウム材を含む
鉄または亜鉛材表面の処理液においては特にケイタング
ステン酸またはケイタングステン酸塩の使用が望まし
い。
Nitrite ion as a film formation accelerator 0.01-0.5 g /
, Preferably 0.01 to 0.4 g /, m-nitrobenzenesulfonate ion 0.05 to 5 g /, preferably 0.1 to 4 g /,
And hydrogen peroxide (H 2 O 2 100% conversion) of 0.5 to 10 g /, preferably 1 to 8 g /.
If the amount of these accelerators does not reach the specified amount, sufficient film formation cannot be achieved on the iron-based surface, resulting in yellow rust, and if the amount exceeds the specified amount, a blue-colored non-uniform film is easily formed on the iron-based surface. As a supply source of these main components, for example, zinc ions may be zinc oxide, zinc carbonate, zinc nitrate, etc., and phosphate ions may be phosphoric acid, zinc phosphate, manganese phosphate, etc.,
Soluble tungsten compounds include tungstates such as sodium tungstate and ammonium tungstate, borotungstic acid, phosphotungstic acid, phosphotungsten compounds, and especially silicotungstic acid and silicotungstate compounds are preferably used. The acid may be a commercially available product, and the soluble silicotungstate compound may be selected from soluble compounds such as alkali metal salts, ammonium salts, and alkaline earth metal salts of silicotungstic acid. It is particularly desirable to use silicotungstic acid or silicotungstate in a treatment liquid for treating the surface of an aluminum material or an iron or zinc material containing an aluminum material.

皮膜化成促進剤は亜硝酸ソーダ、亜硝酸アンモン、m
−ニトロベンゼンスルホン酸ソーダ、過酸化水素水等で
よい。
The film formation accelerator is sodium nitrite, ammonium nitrite, m
-Sodium nitrobenzene sulfonate, hydrogen peroxide solution, etc. may be used.

またスプレー処理の場合、塗装下地用リン酸亜鉛皮膜
の金属表面への化成を良好ならしめ、加えて従来の処理
液に比して亜硝酸塩の消費を1/2以下に軽減し、副生物
スラッジを改質し、さらにはその発生量を1/3〜1/4に軽
減することを目的とし、化成処理中の該処理液における
リン酸イオン濃度を少なくとも5g/、亜硝酸イオン0.0
2〜0.5g/、亜鉛イオン濃度を少なくとも、0.3g/、
リン酸イオン:硝酸イオンのモル重量比率を1:0.7〜1.
3、およびリン酸イオン:亜鉛イオンのモル比率を1:0.1
16以下に維持して、該処理液のpHが3.3〜3.8である範囲
において処理することが、例えば特公昭55−5590号に提
案され注目されているが、このような処理剤でも、また
通常のスプレー用のリン酸亜鉛処理液に対しても、本発
明に従い、可溶性タングステン化合物をタングステンと
して少なくとも0.01〜20g/の濃度範囲で含有せしめる
ことにより、所期効果と共に耐スキャブ性、耐温塩水
性、密着性、就中亜鉛系表面の密着を格段に向上せしめ
ることが可能である。
In the case of spray treatment, the conversion of the zinc phosphate coating for the coating base to the metal surface is made good, and in addition, the consumption of nitrite is reduced to 1/2 or less compared to the conventional treatment liquid, and by-product sludge For the purpose of further reducing the generated amount to 1/3 to 1/4, the phosphate ion concentration in the treatment liquid during chemical conversion treatment is at least 5 g /, nitrite ion 0.0.
2 to 0.5 g /, zinc ion concentration of at least 0.3 g /,
The molar ratio of phosphate ion to nitrate ion is 1: 0.7 to 1.
3, and phosphate ion: zinc ion molar ratio of 1: 0.1
Maintaining at 16 or less and treating in the range where the pH of the treatment liquid is 3.3 to 3.8, for example, is proposed and noted in JP-B-55-5590. According to the present invention, by adding a soluble tungsten compound as tungsten in a concentration range of at least 0.01 to 20 g / in accordance with the present invention, a zinc phosphatization solution for spraying is also expected to have scab resistance and hot salt water resistance. It is possible to remarkably improve the adhesion, especially the adhesion of the zinc-based surface.

また、本発明処理液は上記主成分のほかに、マンガン
イオン、ニッケルイオン、フッ素イオンを特定濃度範囲
で含有せしめると、可溶性タングステン化合物の効果を
相剰的に発揮せしめることができる。特にアルミニウム
材を含む鉄あるいは亜鉛材を対象とする場合には、前述
の如くケイタングステン酸あるいはケイタングステン酸
塩を可溶性タングステン化合物として選択すると共に、
フッ素イオンを特定濃度含有せしめることが望ましい。
フッ素イオンは0.05〜4g/、好ましくは0.1〜2g/の
範囲内である。0.05g/未満では鉄材の化成性に悪影響
を及ぼす。またアルミニウム材を含む金属表面の場合処
理浴のアルミニウム残存許容上限濃度が低くなるため望
ましくない。またフッ素イオン濃度が4g/をこえると
耐温塩水性の向上効果を減じる傾向がある。フッ素イオ
ンは、フッ酸、ホウフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸、
それらの金属塩で供給せられるが、ホウフッ化水素酸も
しくはホウフッ化水素酸の塩で供給する場合、アルミニ
ウムイオンの許容上限濃度は100ppmであり、ケイフッ化
水素酸、もしくはその塩で供給する場合300ppmであるこ
とが確かめられているので、アルミニウム材処理浴にお
いては必須ではないがフッ素イオンがケイフッ化水素酸
もしくはその金属塩で供給せられることが最も好まし
い。
When the treatment liquid of the present invention contains manganese ions, nickel ions, and fluorine ions in a specific concentration range in addition to the above main components, the effects of the soluble tungsten compound can be exerted in a mutually complementary manner. In particular, when iron or zinc material containing aluminum material is targeted, silicotungstic acid or silicotungstate is selected as the soluble tungsten compound as described above,
It is desirable to contain a specific concentration of fluorine ions.
Fluorine ion is in the range of 0.05 to 4 g /, preferably 0.1 to 2 g /. If it is less than 0.05 g /, it will adversely affect the chemical conversion of iron materials. Further, in the case of a metal surface containing an aluminum material, the upper limit concentration of remaining aluminum in the treatment bath becomes low, which is not desirable. Further, when the fluorine ion concentration exceeds 4 g /, the effect of improving the hot salt water resistance tends to be reduced. Fluorine ions are hydrofluoric acid, borofluoric acid, silicofluoric acid,
It can be supplied with those metal salts, but when supplied with borofluoric acid or a salt of borofluoric acid, the allowable upper limit concentration of aluminum ions is 100 ppm, and when supplied with hydrosilicofluoric acid or its salt, 300 ppm Since it has been confirmed that, in the aluminum material treatment bath, it is most preferable that the fluorine ion is supplied by hydrosilicofluoric acid or its metal salt, although it is not essential.

マンガンイオンは0.1〜3g/の範囲で、好ましくは0.
6〜3g/の範囲である。0.1g/未満では亜鉛系表面の
密着性および耐温塩水性向上効果が不充分となりまた、
3g/を超えると耐食性の向上効果が不充分となる。ニ
ッケルイオンは0.1〜4g/の範囲で、好ましくは0.1〜2
g/の範囲である。0.1g/未満では可溶性タングステ
ン化合物との併用による耐食性の向上効果が不充分とな
りまた、4g/を超えても耐食性の向上効果を減じる傾
向がある。これらの成分の供給源としては例えばマンガ
ンイオンは炭酸マンガン、硝酸マンガン、塩化マンガ
ン、リン酸マンガン等でよく、ニッケルイオンでは炭酸
ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、リン酸ニッケ
ル、水酸化ニッケル等でよく、フッ素イオンはフッ酸、
ホウフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸、それらの金属塩
等でよく、硝酸イオンは硝酸ソーダ、硝酸アンモン、硝
酸亜鉛、硝酸マンガン、硝酸ニッケル等でよく、塩素酸
イオンは塩素酸ソーダ、塩素酸アンモン等でよい。
Manganese ion is in the range of 0.1 to 3 g /, preferably 0.
It is in the range of 6 to 3 g /. If it is less than 0.1 g /, the adhesion of the zinc-based surface and the effect of improving hot salt water resistance will be insufficient, and
If it exceeds 3 g /, the effect of improving the corrosion resistance becomes insufficient. Nickel ion is in the range of 0.1 to 4 g /, preferably 0.1 to 2
It is in the range of g /. If the amount is less than 0.1 g /, the effect of improving the corrosion resistance due to the combined use with the soluble tungsten compound will be insufficient, and if it exceeds 4 g / the effect of improving the corrosion resistance will tend to be reduced. Examples of sources of these components include manganese ions such as manganese carbonate, manganese nitrate, manganese chloride, and manganese phosphate, and nickel ions such as nickel carbonate, nickel nitrate, nickel chloride, nickel phosphate, and nickel hydroxide. , Fluoride ion is hydrofluoric acid,
Borofluoric acid, hydrosilicofluoric acid, their metal salts, etc. may be used, nitrate ions may be sodium nitrate, ammonium nitrate, zinc nitrate, manganese nitrate, nickel nitrate, etc., and chlorate ions may be sodium chlorate, ammonium chloride. Etc.

本発明処理液による処理温度は30〜70℃、好ましくは
35〜60℃であってよい。低温でありすぎると皮膜化成性
が悪く、長時間の処理を要することになる。高温であり
すぎると皮膜化成促進剤の分解および処理液の沈澱発生
などで処理液のバランスがくずれ易く、良好な皮膜が得
られ難い。
The treatment temperature with the treatment liquid of the present invention is 30 to 70 ° C., preferably
It may be 35-60 ° C. If the temperature is too low, the chemical conversion of the film is poor, and long-time treatment is required. If the temperature is too high, the balance of the treatment liquid is easily lost due to decomposition of the film formation accelerator and precipitation of the treatment liquid, and it is difficult to obtain a good film.

処理時間は15秒以上、好ましくは30〜120秒間でよ
い。短時間でありすぎりと所望結晶を有する皮膜が充分
に形成されない。尚、自動車ボディーの如く複雑な形状
を有する品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く、その場合、
例えば先ず15秒以上、好ましくは30〜120秒間浸漬処理
し、次いで2秒間以上、好ましくは5〜45秒間スプレー
処理すればよい。尚、浸漬処理時に付着したスラッジを
洗い落とすには、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。従って本発明による処理には浸漬処
理、スプレー処理およびそれらの組み合わせの処理態様
も包含されるものである。
The treatment time may be 15 seconds or longer, preferably 30 to 120 seconds. If the time is too short, a film having desired crystals cannot be formed sufficiently. When treating an article having a complicated shape such as an automobile body, it is preferable to combine the immersion treatment and the spray treatment for practical use. In that case,
For example, first, the immersion treatment may be performed for 15 seconds or longer, preferably 30 to 120 seconds, and then the spray treatment may be performed for 2 seconds or longer, preferably 5 to 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. Therefore, the treatment according to the present invention also includes treatment modes such as a dipping treatment, a spraying treatment and a combination thereof.

本発明はまた、上述の構成からなる処理液を提供する
濃度処理剤にかかる。この濃厚処理剤にあっては、亜鉛
イオン供給源、リン酸イオン供給源をイオン形態での重
量で、可溶性タングステン化合物供給源をタングステン
としての重量で、その重量比が亜鉛イオン:リン酸イオ
ン:可溶性タングステン化合物(Wとして)=1:2.5〜4
00:0.005〜200となるように混合して調整した(A)液
と促進剤液である(B)液との2液で構成され、これら
の希釈し適宜混合することにより、前記組成の処理液が
容易に調製せられる。尚、(A)液には主成分以外の他
のイオン供給源、すなわちマンガンイオン、ニッケルイ
オン、フッ素イオン、硝酸イオンおよび塩素酸イオン供
給源などを添加することができる。但し、塩素酸イオン
源は(A)液でなく(B)液に添加してよく、特に
(A)液にマンガンイオン供給源を添加する場合には塩
素酸イオン源は(B)液に添加することが好ましい。
尚、可溶性タングステン化合物供給源は使用比率がタン
グステンとしての重量で上記亜鉛イオン:タングステン
化合物=1:0.005〜200となるように(B)液に添加して
もよい。
The present invention also relates to a concentration treating agent which provides a treating liquid having the above-mentioned constitution. In this concentrated treatment agent, the zinc ion source and the phosphate ion source are in ion form by weight, the soluble tungsten compound source is by weight as tungsten, and the weight ratio is zinc ion: phosphate ion: Soluble Tungsten Compound (as W) = 1: 2.5-4
It is composed of two liquids, a liquid (A) and a liquid (B) which is an accelerator liquid, which are prepared by mixing them so as to have a composition of 00: 0.005-200. The liquid is easily prepared. Incidentally, the liquid (A) can be added with an ion supply source other than the main component, that is, a manganese ion, nickel ion, fluorine ion, nitrate ion, chlorate ion supply source or the like. However, the chlorate ion source may be added to the solution (B) instead of the solution (A), and particularly when the manganese ion source is added to the solution (A), the chlorate ion source is added to the solution (B). Preferably.
Incidentally, the soluble tungsten compound supply source may be added to the liquid (B) so that the weight ratio of tungsten is such that the zinc ion: tungsten compound = 1: 0.005 to 200.

尚、タングステン酸ソーダ、タングステン酸アンモン
等のタングステン酸塩を用いる場合、本発明処理方法で
得られる皮膜にはタングステンが確実に含まれているこ
とが認められている。
It should be noted that when tungstates such as sodium tungstate and ammonium tungstate are used, it is recognized that the film obtained by the treatment method of the present invention surely contains tungsten.

以上の構成からなる本発明によれば、鉄系表面のみな
らず亜鉛面、アルミニウム面あるいはそれらの組合わせ
を同時に有する金属表面に対して、初期および連続処理
後においても、塗装下地、特に電着塗装下地就中カチオ
ン電着塗装下地として好適で、耐食性、特に耐スキャブ
性が特段に優れ、また耐温水性、密着性も良好な皮膜を
形成することができる。
According to the present invention having the above constitution, not only the iron-based surface but also the zinc surface, the aluminum surface, or the metal surface having a combination thereof at the same time is applied to the coating base, especially the electrodeposition even after the initial and continuous treatments. It is suitable as a cationic electrodeposition coating substrate, especially as a cationic electrodeposition coating substrate, and is capable of forming a film having particularly excellent corrosion resistance, particularly scab resistance, warm water resistance, and good adhesion.

以下、実施例により本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.

《実施例1〜7、10〜12、および比較例1〜7》 (1)処理対象金属: (イ)合金化溶融亜鉛:合金化溶融亜鉛メッキ鋼板 (ロ)電気亜鉛:電気亜鉛メッキ鋼板 (ハ)合金化電気亜鉛:合金化電気亜鉛メッキ鋼板 (ニ)冷延鋼板 (2)酸性リン酸亜鉛処理水溶液: 第1表に示す組成を有する17種のものを使用 (3)処理工程 上記4種((1)の(イ)〜(ニ))の金属表面をそ
れぞれ同時に以下の工程に従って処理 (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SD250」2重量%濃度)を使用し、4
0℃で2分間浸漬処理する。
<< Examples 1 to 7, 10 to 12, and Comparative Examples 1 to 7 >> (1) Metals to be treated: (a) Hot-dip galvannealed alloy: hot-dip galvanized steel sheet (b) Electric zinc: hot-dip galvanized steel sheet ( C) Alloyed electro-zinc: Alloyed electro-galvanized steel sheet (d) Cold rolled steel sheet (2) Acidic zinc phosphate treatment aqueous solution: Use 17 kinds of composition having the composition shown in Table 1 (3) Treatment step The metal surfaces of the seeds ((1) to (4) of (1)) are simultaneously treated according to the following steps. (4) Treatment conditions (a) Degreasing: Use an alkaline degreasing agent ("Surf Cleaner SD250" 2% by weight concentration manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.)
Immerse at 0 ° C. for 2 minutes.

(b)水 洗:水道水を使用し、室温で15秒間水洗す
る。
(B) Washing with water: Using tap water, wash at room temperature for 15 seconds.

(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−5」、0.1重量%濃度)を使用し、室温
で15秒間浸漬処理する。
(C) Surface adjustment: A surface adjusting agent ("Surffine 5N-5" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., 0.1% by weight concentration) is used, and immersion treatment is performed at room temperature for 15 seconds.

(d)化 成:上記酸性リン酸亜鉛処理水溶液を使用
し、第1表に示す温度(52℃または40℃)で120秒間浸
漬処理する。
(D) Formation: Using the above acidic zinc phosphate-treated aqueous solution, dip treatment is performed for 120 seconds at the temperature (52 ° C. or 40 ° C.) shown in Table 1.

(e)水 洗:水道水を使用し、室温で15秒間水洗す
る。
(E) Washing with water: Using tap water, wash at room temperature for 15 seconds.

(f)純水洗:イオン交換水を使用し、室温で15秒間浸
漬処理する。
(F) Washing with pure water: Using ion-exchanged water, soak for 15 seconds at room temperature.

(g)乾 燥:100℃の熱風で10分間乾燥する。尚、この
ようにして得られた化成処理板の外観と化成皮膜重量を
測定する。
(G) Drying: Dry with hot air at 100 ° C for 10 minutes. The appearance and the weight of the chemical conversion film of the chemical conversion treatment plate thus obtained are measured.

(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−80グレー」)を焼付乾燥膜厚20
μになるよう塗装し(電圧180V、通電時間3分)、180
℃で30分間焼付ける。得られる電着塗装板の一部を温塩
水浸漬試験に供する。残りの電着塗装板に中塗塗料(日
本ペイント社製「オルガTO4811グレー」、メラミンアル
キド樹脂系)を焼付乾燥膜厚30μになるようにスプレー
塗装し、140℃で20分間焼付ける。次いで上塗塗料(日
本ペイント社製「オルガTO630ドーバーホワイト」、メ
ラミンアルキド樹脂系)を焼付乾燥膜厚40μになるよう
にスプレー塗装し、140℃で20分間焼付け、全体で3コ
ート3ベークの塗装板を得る。これを密着性試験とスキ
ャッブ試験に供する。
(H) Coating: Cationic type electrodeposition coating (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., "Power Top U-80 Gray") is baked to give a dried film thickness of 20.
Painted to μ (voltage 180V, energization time 3 minutes), 180
Bake at ℃ for 30 minutes. A part of the obtained electrodeposition coated plate is subjected to a hot salt water immersion test. The remaining electrodeposition coated plate is spray-coated with an intermediate coating paint ("Olga TO4811 Gray" from Nippon Paint Co., Ltd., melamine alkyd resin type) to a dry film thickness of 30μ, and baked at 140 ° C for 20 minutes. Next, a top coat paint (“Olga TO630 Dover White” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., melamine alkyd resin type) is spray-coated to a dry film thickness of 40 μm, baked at 140 ° C. for 20 minutes, and a total of 3 coats and 3 baking plates are applied. To get This is subjected to an adhesion test and a scab test.

《実施例8、9、および比較例8、9》 (1)処理対象金属: (イ)合金化溶融亜鉛:合金化溶融亜鉛メッキ鋼板 (ロ)電気亜鉛:電気亜鉛メッキ鋼板 (ハ)合金化電気亜鉛:合金化電気亜鉛メッキ鋼板 (ニ)冷延鋼板 (2)酸性リン酸亜鉛処理水溶液: 第1表に示す組成を有する4種のものを使用 (3)処理工程 上記4種((1)の(イ)〜(ニ))の金属表面をそ
れぞれ同時に以下の工程に従って処理 (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S102」、2重量%濃度)を使用し、
50℃で2分間スプレー処理する。
<< Examples 8 and 9 and Comparative Examples 8 and 9 >> (1) Metals to be treated: (a) Alloyed hot-dip zinc: Alloyed hot-dip galvanized steel sheet (b) Electro-zinc: Electro-galvanized steel sheet (c) Alloyed Electrogalvanized: Alloyed electrogalvanized steel sheet (d) Cold rolled steel sheet (2) Acidic zinc phosphate treatment aqueous solution: Use four types having the composition shown in Table 1 (3) Treatment step The above four types ((1 ) (A) to (d)) metal surfaces are treated simultaneously according to the following steps (4) Treatment conditions (a) Degreasing: Using an alkaline degreasing agent ("Surf Cleaner S102" manufactured by Nippon Paint Co., 2 wt% concentration),
Spray for 2 minutes at 50 ° C.

(b)水 洗:水道水を使用し、室温で15秒間水洗す
る。
(B) Washing with water: Using tap water, wash at room temperature for 15 seconds.

(c)化 成:上記酸性リン酸亜鉛処理水溶液を使用し
スプレー圧0.7kg/cm2、55℃で120秒間スプレー処理す
る。
(C) Formation: Using the above acidic zinc phosphate-treated aqueous solution, perform a spray treatment at a spray pressure of 0.7 kg / cm 2 and 55 ° C. for 120 seconds.

(d)水 洗:水道水を使用し、室温で15秒間水洗す
る。
(D) Washing with water: Using tap water, wash at room temperature for 15 seconds.

(e)純水洗:イオン交換水を使用し、室温で15秒間浸
漬処理する。
(E) Pure water washing: Ion-exchanged water is used for immersion treatment at room temperature for 15 seconds.

(f)乾 燥:100℃の熱風で10分間乾燥する。尚、この
ようにして得られた化成処理板の外観と化成皮膜重量を
測定する。
(F) Drying: Dry with hot air at 100 ° C for 10 minutes. The appearance and the weight of the chemical conversion film of the chemical conversion treatment plate thus obtained are measured.

(g)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−80グレー」)を焼付乾燥膜厚20μに
なるよう塗装し(電圧180V、通電時間3分)、180℃で3
0分間焼付ける。得られる電着塗装板の一部を温塩水浸
漬試験に供する。残りの電着塗装板に中塗塗料(日本ペ
イント社製「オルガTO4811グレー」、メラミンアルキド
樹脂系)を焼付乾燥膜厚30μになるようにスプレー塗装
し、140℃で20分間焼付ける。次いで上塗塗料(日本ペ
イント社製「オルガTO630ドーバーホワイト」、メラミ
ンアルキド樹脂系)を焼付乾燥膜厚40μになるようにス
プレー塗装し、140℃で20分間焼付け、全体で3コート
3ベークの塗装板を得る。これを密着性試験とスキャッ
プ試験に供する。
(G) Coating: Cationic type electrodeposition coating (“Power Top U-80 Gray” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) was applied to a dry film thickness of 20 μm (voltage 180 V, energization time 3 minutes), and 180 ° C. for 3 minutes.
Bake for 0 minutes. A part of the obtained electrodeposition coated plate is subjected to a hot salt water immersion test. The remaining electrodeposition coated plate is spray-coated with an intermediate coating paint ("Olga TO4811 Gray" from Nippon Paint Co., Ltd., melamine alkyd resin type) to a dry film thickness of 30μ, and baked at 140 ° C for 20 minutes. Next, a top coat paint (“Olga TO630 Dover White” manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., melamine alkyd resin type) is spray-coated to a dry film thickness of 40 μm, baked at 140 ° C. for 20 minutes, and a total of 3 coats and 3 baking plates are applied. To get This is subjected to an adhesion test and a scup test.

試験結果:上記各実施例、比較例により得られた各種試
験板について各種試験を実施し、その結果を第2表に示
した。尚、各試験方法は以下に示す。
Test results: Various tests were carried out on the various test plates obtained in the above Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Table 2. The test methods are shown below.

(A)温塩水浸漬試験 電着塗装板に鋭利なカッターでカットを入れ、5%、
55℃の食塩水中に480時間浸漬した後、カット部に粘着
テープを粘着した後剥離し、塗膜の最大剥離巾を測定す
る。
(A) Hot salt water immersion test 5% of the electrodeposition coated plate was cut with a sharp cutter.
After immersing in saline at 55 ° C for 480 hours, the adhesive tape is adhered to the cut part and then peeled off, and the maximum peeled width of the coating film is measured.

(B)密着性試験: 塗装板を40℃の脱イオン水に20日間浸漬した後、これ
に1mm間隔と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粘着した後これ
らを剥離して、塗装板に残っているゴバン目塗膜の数を
数える。
(B) Adhesion test: The coated plate was immersed in deionized water at 40 ° C for 20 days, and then 1 mm interval and 2 mm interval goggles (100 pieces) were formed with a sharp cutter and adhered to each surface. After adhering the tapes, these are peeled off, and the number of crepe coats remaining on the coated plate is counted.

(C)スキャブ試験 塗装板に鋭利なカッターでカットを入れ、次いでこの
塗装板を5%塩水噴霧試験(JIS−Z−2371、24時間)
→湿潤試験(湿度40℃、相対湿度85%、120時間)→室
内放置(24時間)1サイクルとして10サイクルの腐食試
験(以後スキャブ試験という)に付した。試験後の塗面
の腐食最大巾を調べた。
(C) Scab test The coated plate is cut with a sharp cutter, and then this coated plate is subjected to a 5% salt spray test (JIS-Z-2371, 24 hours).
→ Wet test (humidity 40 ° C, relative humidity 85%, 120 hours) → Left indoor (24 hours) As one cycle, 10 cycles of corrosion test (hereinafter referred to as scab test) were performed. The maximum corrosion width of the coated surface after the test was examined.

尚、上記実施例のタングステン化合物として ・実施例1〜8および10はタングステン酸アンモニウム ・実施例9はタングステン酸ソーダ ・実施例11,12はケイタングステン酸をそれぞれ用い
た。
As the tungsten compound in the above-mentioned examples, ammonium tungstate was used in Examples 1 to 8 and sodium tungstate was used in Example 9 and silicotungstic acid was used in Examples 11 and 12.

実施例13,14 比較例10,11,12 (1)処理対象物 (イ)合金化溶融亜鉛メッキ鋼板 (ロ)冷延鋼板 (ハ)アルミニウム合金板(Al/Mg合金系) (2)酸性リン酸亜鉛処理水溶液 第3表に示す組成を有する4種のものを使用した。Examples 13, 14 Comparative Examples 10, 11, 12 (1) Object to be treated (a) Alloyed hot-dip galvanized steel sheet (b) Cold rolled steel sheet (c) Aluminum alloy sheet (Al / Mg alloy system) (2) Acidic Four types of zinc phosphate-treated aqueous solutions having the compositions shown in Table 3 were used.

(3)処理工程 上記3種((1)の(イ)〜(ハ))の金属表面をそ
れぞれ80,10,10%の被処理面積の割合で同時に、以下の
工程に従って処理。
(3) Treatment step The three types of ((1) (a) to (c)) metal surfaces are treated at the same time at the rates of 80, 10, 10% of the treated area respectively according to the following steps.

脱脂→水洗→表面調整→化成(ディップ)→水洗→純水
洗→乾燥→塗装 (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SD250」、2重量%濃度)を使用し、40℃で2分間
浸漬処理した。
Degreasing → Washing with water → Surface preparation → Chemical conversion (dip) → Washing with water → Washing with pure water → Drying → Painting (4) Treatment conditions (a) Degreasing: Alkaline degreasing agent (Nippon Paint's "Surf Cleaner SD250", 2% by weight concentration) ) Was used for immersion treatment at 40 ° C. for 2 minutes.

〔浴管理〕[Bath management]

アルカリ度(10ml採取し、ブロムフェノールブルーを
指示薬として、中和に要する0.1NHClのml数)を維持す
る。補給用薬剤はサーフクリーナーSD250を使用した。
Alkalinity (10 ml was sampled, and bromphenol blue was used as an indicator to maintain 0.1 ml of 0.1N HCl for neutralization). Surf cleaner SD250 was used as the replenishing agent.

(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−5」0.1重量%濃度)を使用し、室温で1
5秒間浸漬処理する。
(C) Surface adjustment Using a surface adjustment agent ("Surffine 5N-5" manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., 0.1% by weight concentration), at room temperature, 1
Immerse for 5 seconds.

〔浴管理〕アルカリ度(同上)を維持する。[Bath management] Maintain alkalinity (same as above).

補給用薬剤はサーフファイン5N−5 (d)化 成: 上記酸性リン酸亜鉛処理水溶液を使用し、40℃で2分
間浸漬処理した。
As a replenishing agent, Surffine 5N-5 (d) formation: The above acidic zinc phosphate-treated aqueous solution was used, and immersion treatment was performed at 40 ° C. for 2 minutes.

〔浴管理〕[Bath management]

上記酸性リン酸亜鉛処理水溶液における各イオン組成
の濃度および遊離酸度(10ml採取し、ブロムフェノール
ブルーを指示薬として、中和に要する0.1NNaOHのml数)
を維持する。補給用薬剤はZn,PO4,Mn,Ni,W,FおよびNO3
の各イオン濃度を維持する為にそれぞれ亜鉛華,リン
酸,硝酸マンガン,炭酸ニッケル,ケイタングステン
酸,硅弗酸(もしくは硼弗酸)および硝酸を含有する補
給用濃厚処理剤Aと、NO2のイオン濃度を維持する為
に、亜硝酸ナトリウムを含有する補給用濃厚処理剤Bを
使用した。又、比較例12においてはリン酸亜鉛処理水溶
液のAl濃度を50ppm以下に維持する為に酸性弗化カリウ
ムと酸性弗化ナトリウムをそれぞれ2:1モル重量比で含
むアルミニウム沈澱化用添加剤Cを使用した。
Concentration of each ionic composition and free acidity in the above acidic zinc phosphate treated aqueous solution (10 ml was sampled, 0.1 ml of 0.1 N NaOH required for neutralization using bromphenol blue as an indicator)
To maintain. Supplemental agents are Zn, PO 4 , Mn, Ni, W, F and NO 3.
In order to maintain the respective ion concentrations of the above, a replenishing concentrated treatment agent A containing zinc white, phosphoric acid, manganese nitrate, nickel carbonate, silicotungstic acid, silicofluoric acid (or borofluoric acid) and nitric acid, and NO 2 In order to maintain the ion concentration of the above, a supplementary concentrated treatment agent B containing sodium nitrite was used. Further, in Comparative Example 12, in order to maintain the Al concentration of the zinc phosphate-treated aqueous solution at 50 ppm or less, an aluminum precipitation additive C containing potassium acid fluoride and sodium acid fluoride in a 2: 1 molar weight ratio, respectively. used.

(e)(f) 実施例1と同様 試験結果 実施例13は、リン酸亜鉛処理水溶液中のアルミニウム
イオンの平衡濃度が160ppmになったが、3種の処理対象
物共に良好な塗装下地適正を示した。
(E) (f) Test results similar to those in Example 1 In Example 13, the equilibrium concentration of aluminum ions in the zinc phosphate-treated aqueous solution was 160 ppm. Indicated.

比較例10は、アルミニウムイオン濃度が、300ppmを超
え、400ppmに達し、冷延鋼板の皮膜化成性が劣化(黄錆
発生)し、塗装品質が劣化した。
In Comparative Example 10, the aluminum ion concentration exceeded 300 ppm and reached 400 ppm, the chemical conversion of the cold-rolled steel sheet deteriorated (yellow rust occurred), and the coating quality deteriorated.

実施例14は、アルミニウムイオンの平衡濃度が80ppm
になったが、3種の処理対象物共に良好な塗装下地適正
を示した。
In Example 14, the equilibrium concentration of aluminum ions was 80 ppm.
However, all three types of treated objects showed good coating base suitability.

比較例11は、アルミニウムイオン濃度が100ppmを超
え、200ppmに達し冷延鋼板の皮膜化成性が劣化(黄錆発
生)した。比較例12は、アルミニウムイオン濃度は50pp
m以下に維持されたが、アルミニウムの沈澱物が処理対
象物に沈着する傾向が高まり、塗装下地適正が劣化し
た。(カチオン電着塗膜の均一性欠如) 尚、本発明においては下記の実施態様を包含する。
In Comparative Example 11, the aluminum ion concentration exceeded 100 ppm and reached 200 ppm, and the film forming property of the cold rolled steel sheet deteriorated (yellow rust occurred). Comparative Example 12 has an aluminum ion concentration of 50 pp
Although it was maintained below m, the tendency for aluminum precipitates to deposit on the object to be treated increased, and the suitability for the coating base deteriorated. (Less uniformity of cationic electrodeposition coating) The following embodiments are included in the present invention.

(1)処理方式が浸漬処理である特許請求の範囲の請求
項第1項記載の方法。
(1) The method according to claim 1, wherein the treatment method is immersion treatment.

(2)可溶性タングステン化合物がタングステン酸ソー
ダ、タングステン酸アンモン、ホウタングステン酸、リ
ンタングステン酸、リンタングステン酸塩、ケイタング
ステン酸、ケイタングステン酸アルカリ金属塩、ケイタ
ングステン酸アンモン、ケイタングステン酸アルカリ土
類金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種であ
る、請求項第1項記載の方法。
(2) Soluble tungsten compounds are sodium tungstate, ammonium tungstate, borotungstic acid, phosphotungstic acid, phosphotungstic acid salt, silicotungstic acid, silicotungstic acid alkali metal salt, ammonium silicotungstic acid salt, and alkaline earth silicotungstic acid salt. The method according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of metal salts.

(3)皮膜化成促進剤が、亜硝酸イオン0.01〜0.5g/
、m−ニトロベンゼンスルホン酸イオン0.05〜5g/
および過酸化水素0.5〜10g/から選ばれる少なくとも
1種である、請求項第1項記載の方法。
(3) Film formation accelerator is nitrite ion 0.01-0.5g /
, M-nitrobenzene sulfonate ion 0.05-5g /
The method according to claim 1, which is at least one selected from hydrogen peroxide and 0.5 to 10 g / hydrogen peroxide.

(4)酸性リン酸亜鉛処理水溶液が、マンガンイオン0.
1〜3g/、フッ素イオン0.05〜4g/、ニッケルイオン
0.1〜4g/の少なくとも1種を含む、請求項第1項記載
の方法。
(4) The acidic zinc phosphate-treated aqueous solution contains manganese ions of 0.
1 to 3 g /, fluorine ion 0.05 to 4 g /, nickel ion
The method according to claim 1, comprising 0.1 to 4 g / at least one kind.

(5)酸性リン酸亜鉛処理水溶液が硝酸イオン0.1〜15g
/および/または塩素酸イオン0.05〜2.0g/未満を含
む、請求項第1項もしくは上記第3項記載の方法。
(5) Acidic zinc phosphate treated aqueous solution is 0.1 to 15g of nitrate ion
4. The method according to claim 1 or claim 3, which contains 0.05 to less than 2.0 g / of chlorate ions.

(6)処理温度が30〜70℃である、請求項第1項記載の
方法。
(6) The method according to claim 1, wherein the treatment temperature is 30 to 70 ° C.

(7)浸漬処理が、先ず15秒以上の浸漬処理、次いでス
プレー処理の組み合わせからなる、請求項第1項記載の
方法。
(7) The method according to claim 1, wherein the dipping treatment is a combination of dipping treatment for 15 seconds or more and then spraying treatment.

(8)金属表面が鉄系表面、亜鉛系表面あるいは鉄系表
面と亜鉛系表面とを同時に有するものである、請求項第
1項記載の方法。
(8) The method according to claim 1, wherein the metal surface has an iron-based surface, a zinc-based surface, or an iron-based surface and a zinc-based surface at the same time.

(9)金属表面がアルミニウム系表面あるいはアルミニ
ウム系表面と鉄系表面、亜鉛系表面を同時に有するもの
であり、酸性リン酸亜鉛処理水溶液が亜鉛イオン0.1〜
2.0g/,リン酸イオン5〜40g/,フッ素イオン0.05
〜4g/,ケイタングステン酸および/またはケイタン
グステン酸塩をタングステンとして0.01〜20g/および
皮膜化成促進剤を主成分として含む請求項第1項記載の
方法。
(9) The metal surface has an aluminum-based surface or an aluminum-based surface and an iron-based surface, and a zinc-based surface at the same time.
2.0g /, phosphate ion 5-40g /, fluoride ion 0.05
4. The method according to claim 1, which comprises .about.4 g / tungsten silicotungstic acid and / or silicotungstate as tungsten as 0.01 to 20 g / and a film formation accelerator as a main component.

(10)亜鉛イオン源、リン酸イオン源およびタングステ
ンイオン源(Wとして)を1:2.5〜400:0.005〜200の重
量比で含む(A)成分と、成膜化成促進剤を含む(B)
成分とからなる、請求項第1項の酸性リン酸亜鉛処理水
溶液を希釈により調整するための2液型濃厚処理剤。
(10) A component (A) containing a zinc ion source, a phosphate ion source and a tungsten ion source (as W) in a weight ratio of 1: 2.5 to 400: 0.005 to 200, and a film formation accelerator (B).
A two-pack type concentrated treatment agent for adjusting the acidic zinc phosphate treatment aqueous solution according to claim 1 by dilution.

(11)Wを(B)に添加する、上記第8項記載の2液型
濃厚処理剤。
(11) The two-pack type concentrated treatment agent according to the above item 8, wherein W is added to (B).

(12)請求項第1項記載の方法で得られるタングステン
含有リン酸亜鉛皮膜を有する金属材。
(12) A metal material having a tungsten-containing zinc phosphate coating obtained by the method according to claim 1.

(13)亜鉛イオン0.1〜2.0g/、リン酸イオン5〜40g/
、可溶性タングステン化合物をタングステンとして0.
01〜20.0g/および皮膜化成促進剤を主成分として含む
酸性リン酸亜鉛処理水溶液で処理して得られるタングス
テン含有リン酸亜鉛皮膜を有する金属材。
(13) Zinc ion 0.1-2.0g /, phosphate ion 5-40g /
, Soluble tungsten compounds as tungsten.
A metal material having a tungsten-containing zinc phosphate coating obtained by treatment with an acidic zinc phosphate treatment aqueous solution containing 01 to 20.0 g / and a film formation accelerator as a main component.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 幸悦 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 (72)発明者 徳山 昭男 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 (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 (56)参考文献 特開 昭52−130444(JP,A) 特開 昭51−54010(JP,A) 特開 昭55−131176(JP,A) 特公 昭61−36588(JP,B2) 特公 昭60−17827(JP,B2) 特公 昭55−5590(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Koetsu Endo 19-17 Ikedanaka-cho, Neyagawa-shi, Osaka Japan Paint Co., Ltd. (72) Inventor Akio Tokuyama 19-17 Ikedanaka-cho, Neyagawa-shi, Osaka Japan Paint Incorporated (72) Inventor Tamotsu Nakata 19-17 Ikedanaka-cho, Neyagawa, Osaka Japan Paint Co., Ltd. (56) Reference JP-A-52-130444 (JP, A) JP-A-51-54010 ( JP, A) JP 55-131176 (JP, A) JP 61-36588 (JP, B2) JP 60-17827 (JP, B2) JP 55-5590 (JP, B2)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属表面を、可溶性タングステン化合物を
タングステンとして0.01〜20.0g/含む酸性リン酸亜鉛
処理水溶液で処理することを特徴とする、金属表面のリ
ン酸亜鉛処理方法。
1. A method for treating a metal surface with zinc phosphate, which comprises treating the metal surface with an acidic zinc phosphate treatment aqueous solution containing 0.01 to 20.0 g of a soluble tungsten compound as tungsten.
【請求項2】金属表面を亜鉛イオン0.1〜2.0g/、リン
酸イオン5〜40.0g/、可溶性タングステン化合物をタ
ングステンとして0.01〜20.0g/および皮膜化成促進剤
を主成分として含む酸性リン酸亜鉛処理水溶液で処理す
ることを特徴とする、請求項第1項記載の方法。
2. Acidic zinc phosphate containing zinc ion of 0.1 to 2.0 g /, phosphate ion of 5 to 40.0 g /, a soluble tungsten compound as tungsten of 0.01 to 20.0 g /, and a film formation accelerator as a main component. The method according to claim 1, wherein the method is performed with a treatment aqueous solution.
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