JPS59123775A - 鉄鋼の下地処理溶液 - Google Patents

鉄鋼の下地処理溶液

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Publication number
JPS59123775A
JPS59123775A JP23004482A JP23004482A JPS59123775A JP S59123775 A JPS59123775 A JP S59123775A JP 23004482 A JP23004482 A JP 23004482A JP 23004482 A JP23004482 A JP 23004482A JP S59123775 A JPS59123775 A JP S59123775A
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JP
Japan
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water
soluble
weight
steel
iron
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Pending
Application number
JP23004482A
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English (en)
Inventor
Yuichi Yoshida
吉田 佑一
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/24Chemical 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 hexavalent chromium compounds
    • C23C22/33Chemical 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 hexavalent chromium compounds containing also phosphates

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄鋼の防食用下地処理溶液に関し、更に詳しく
は皮膜の耐食性、皮膜の耐熱性及び溶液の安定性に優れ
た鉄鋼の防食用下地処理溶液に関する。
鉄鋼製品の美装及び防食などを目的として鉄鋼製品の表
面に有機樹脂や塗料を被覆又は塗装することか行なわれ
ていることは周知の通りである。
この際、被覆膜又は塗膜による防食りJ果を高めたり、
膜の密着性を向上せしめたりするために、リン酸塩処理
、塗布型処理又はこれらの組合せ処理により鉄&Ii!
製品の表面を下地処理している。近年、省資源指向の要
請により塗装に対する要求品質が高くなり、より高密着
性及び高防食性の塗膜が要求されてきている。しかしな
がら、これらの要求を有機樹脂や塗料の改良のみで達成
することは困難であり、下地処理による改良効果に期待
するところか大きい。
かかる観点からクロム含有塗布型処理剤に関しても多(
の提案がなされており、例えばクロム化合物の還元比率
、共存させる水系高分子化合物の種類及びこれらの量な
どについての研究がなされている。しかしながら、かか
る従来技術においては耐食性試験が不充分であったり、
あるいは配合物量での造映反斤、や素地金属との反応性
に関する(υF究か不充分であっ)こため、好適な配合
を選択するに至っていなかった。特に、例えは200°
C以上の高温に被塗物を予備加熱して200μm以上の
高肱厚を青るために実施する促硬化型エボキノ杓体塗装
においては、一般の塗布型処理剤てはエボキノ扮体塗装
前の高温の予備加りJ)中に皮膜の性状己こ変化力・お
こり下地との密着性か著しく低下し、更に強い腐食性環
境己こδける耐食性能も低下するという問題かある。ま
た、従来の塗布型下地処理液は強酸化性のクロム酸化合
物と有機高分子化合物を含有するためか長1tJ] t
t’=’、安定1生に乏しいという問題かある。
従って、本発明の目的は、前記した従来の鉄鋼の防食用
下地処理溶液の問題点を解決した鉄鋼の防食用下地処理
溶液を提供することにある。
すなわち、本発明に従えば、(1)重量モ均分子ff1
2000〜15000の水〆容性ポリ (ツタ)アクリ
ルL’# 0.05〜5市量%、(11)それ自体が1
iri光性で酸化された際に水又は水に難溶性のガスを
生成する還元剤で無水クロム酸を部分還元して成る6価
クロムの含量が全クロム含量の50〜80重量%の水溶
性クロム化合物0.1〜50重量%(無水りIコム酸換
算)及び(iii )オルソリン酸0.1〜15重量%
を含んで成り、水溶性クロム化合物(無水クロム酸換算
)の水溶性ポリ (メタ)アクリル酸るこ対する重量比
が2〜1oである鉄鋼の防食用下地処理溶液が提供され
る。
本発明に従った鉄鋼の防食用下地処理/8液は有機高分
子化合物として水l容性ポリ (メタ)アクリル酸を含
む。本発明の下地処理78液に配合されるポリ (メタ
)アクリル酸は水溶性で重量平均分子量か2000−1
5000、好ましく4.t2000〜6000のもので
なけれはならない。ポリ (メタ)アクリル酸か水l容
性のものでなりれば下地処理した場合に均一な皮膜が得
られないので好ましくない。例えばエマルジョンポリ 
(メタ)アクリル酸や無機高分子を使用した場合には薄
膜で均一な膜の形成か不可能であり、耐食性が低下する
ので好ましくない。水溶性ポリ (メタ)アクリル酸の
分子量が15000より大きいと、高分子中のカルボキ
シル基の活量か低下するためか造膜性及び素地との反応
性が不充分となり、また経時的にクロム化合物の還元率
か増加して液か不安定となるので好ましくない。一方、
分子量2000未禍の水溶閉ポリ (メタ)アクリル酸
は工業的に生産することか困ゲ#で実用的でない。ポリ
 (メタ)アクリル酸の分子量はポリ (メタ)7クリ
ル酸をメチル化し、テトラヒドロフランを溶媒としでケ
ルパーミエーションクロマトクラフによって測定したも
のをいう。
水溶性ポリ (メタ)アクリル酸ユま下地処理l合液中
に0.05〜5市量%の割合で配合される。水溶性ポリ
 (ツタ)アクリル酸の配合量か0.05重量%未f^
)の場合には皮膜形成性有機高分子の量か少な過ぎて連
続した充分な皮膜を形成することができず耐食性か低下
するので好ましくない。一方、水l容性ポリ (ツタ)
アクリル酸の配合量が5重量%より多くなると水ン容液
中のポリ (メタ)アクリル酸の配合量が高くなり過ぎ
て浴中に不溶解物か発生したり、経時的にクロム還元率
か増加して好ましくない。好ましい配合量は0.1〜1
重量%である。
本発明に従えば、鉄鋼の防食用下地処理溶液に、それ自
体が揮発性で酸化された際に水又は難溶性のガスを生成
する還元剤で無水クロム酸を部分還元して成る6価クロ
ムの含量か全クロム含量の50〜80重量%の水溶性ク
ロム化合物0.1〜50重量%(無水クロム酸換算)、
好ましくは0.5〜5重量%を配合する。無水クロム酸
を部分還元するのに使用する、それ自体が揮発性で酸化
された1際に水又は水に難溶性のガスを生成する還元剤
としてはホルムアルデヒド、過酸化水素、ギ酸などをあ
けることができ、特にホルムアルデヒドの使用がクロム
化合物との反応時の発熱が適当で反応の管理が容易なの
で好ましい。水溶性クロム化合物中の部分還元率、即ち
全クロム中の6価クロムの割合は50〜80重量%でな
げればならない。
6価クロムの含量が50重量%未満の場合には得られる
皮膜の耐食性が低下しかつ浴の経時安定性か低下するの
で好ましくなく、逆に6価クロムの含量か80重量%を
超えると塗膜の密着性が低下4−るので好ましくない。
かかる部分還元水溶性クロム化合物は下地処理l合液中
に無水クロム酸(Cr 03)に換算して0.1〜50
車景%の量で配合される。この配合量が0.1重量%未
満の場合には皮膜クロム量が少な過ぎて耐食性か低下す
るので好ましくなく、逆己こ50重量%を超えると皮膜
クロム量が多くなり過き塗膜密着性が低下するので好ま
じくない。
本光明己こ従った鉄鋼の防食用下地処理溶液は水溶性ク
ロム化合物(無水クロム酸換算)を水溶性ポリ (メタ
)アクリル酸に対し重量比で2〜10、好ましくは5〜
7で含む。この比率か2未満では皮膜の耐食性か低下し
て好ましくなく、一方10を超えると皮膜へのブリスタ
ーの発生か大きくなり、また皮膜の耐食性及び塗膜密着
性か低下して好ましくない。
本発明に従った鉄鋼の防食用下地処理溶液は更にオルソ
リンio、1〜15重量%を含む。オルソリン酸は下地
処理溶液において液の安定性保持と形成される皮膜の素
地金属との密着力向上の作用をし、オルソリン酸の配合
量か0.1重量%未満の場合には上記作用か発揮できな
いので好ましくなく、逆に1.5重量%を超えると皮膜
か脆くなるためか塗膜密着性か低下するので好ましくな
い。
本発明に従った鉄鋼の防食用下地処理ld液は常法C二
従って鉄鋼製品を前処理するのに使用することができる
。例えば、鉄鋼製品に錆や油か付着している場合には、
酸洗い、脱脂なとの化学的洗浄やサンドフラストやプラ
ノソングなとの限械的洗浄で鉄鋼製品の表面を清浄にす
る。化学的洗浄を実施した場合にはその後水洗し、洗浄
剤の表面残留を防止すると共に表面の水洗水を実質的に
乾燥して下地処理用水溶液への水混入を防止する。この
ようにして表面を清浄化した鉄&IIN製品に、本発明
に従った防食用下地処理溶液を浸漬、噴霧、刷毛塗り、
ロール塗布なとの方法によって適用する。
適用温度には特に制限はないが、下地処理溶液の経時変
化を防止するため40°C以下であるのか好ましい。適
用時間にも特に限定は無く、鉄鋼製品の表面かj;Vl
iれる程度適用ずれは充分である。皮膜付着量は表面の
付着液量と?ik中の固形分濃度で調節することかでき
、好ましくは100〜2000■/、(程度にする。防
食用下地処理/g i(’j、を表面に適用した後、表
面の水分を水洗すること1ざ(乾燥さゼる。)・4〜(
は一般に80°C以上の温度で実施する。素地との反応
及び造膜反応を充分に行わせるためGこ5秒以上の乾燥
時間をとるのか好ましい。
このようにして下地処理した秩1+’13A!品:ま、
従来の下地処理?容lイkを使用した場合に比較してr
;(食1生゛か2倍以上に増大し、200°C以上のに
1!1□度においても高い密着性(耐熱性)を有しかつ
本発明の下地処理l合液は液自身の液安定性己こも優?
している。
従って、本発明の防食用処理/8液1ま鉄鋼間パイプの
外面防食用の工、]ミキン粉体塗装の下地処理、7名延
鋼板の塗装下地処理及び電器製品の粉体塗装下地処理な
とに好適に使用するここができる。
以下に実施側皮び比較例をあ;すて本発明を更乙こ説明
するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもの
でないことはいうまでもない。なお、以下の例において
「%」は特にことわらない限り「重量%」を示す。
例1〜18 無水り[1ム酸水溶液(50〜800 g/β)に第1
表に示したリン酸組成になるような量のリン酸を添加し
、更に80°Cでホルマリンを添加して約3時間反応せ
しめ、これにポリアクリル酸樹脂(PAA−1*  L
  PAA−2*  2.  PAA−3* 3 及び
PAA−4* 4 )を添加し、更に水で所定の濃度に
稀釈することにより第1表に示した樹脂濃度、クロム化
合物<cro3換算)/樹脂(重量比)、6価クロム/
全クロム(%)、クロム化合物(Cr%換算)、濃度(
%)及びリン酸(馬P 04) 濃度(%)を有する下
地処理水/8液を調製した。
*1:重量平均分子量5000のポリアクリル酸樹脂オ
2:重量平均分子叩1ooooのポリアクリル酸樹脂 *3:重量平均分子量20000のポリアクリル酸樹脂 −に123種類のポリアクリル酸樹脂は、常法に従って
、アクリル酸水/8液を重合開始剤過硫酸アンモニウム
の存在下に50〜100°Cの温度で1〜2藺間重合さ
ゼることにより得たものである。
*4 :エマルションポリアクリル1Δft(ロームア
ントハース社製1’1llOPLEX AC−73)ノ
ヨノトブラスト処理した鋼板(寸法70鶴×150tm
X10關H)に第1表に示した組成の下地処理/8液を
浸漬又はロールコー1−により塗布した。各別に8ける
皮膜付−4量は第1表に示した通りであった。
次いで、このよう己こ下地処理した鋼板を250°Cで
10分間予備加熱し、エポキシ系粉体塗料パウクノクス
Eグレー(日本ペイント(株剋)を静電噴霧塗装し、2
30°Cで10分間焼付げて膜厚300umの粉体塗膜
を付着させた。
このようにして得られた塗膜について塩水噴霧試験*5
、塩水浸漬試験*6、衝撃試験*7及び浴安定性試験*
8を実施した。結果は第1表に示す通りであった。
* 5 : JIS−に−5400・7−8にJi処、
1式験イ反にクロスカットを入れ、2000時間試験し
た後、このクロスカット部をセロハン粘着テープで剥離
試験して評価した。
◎1■以内、  01〜3能、 △3〜10關、 ×10+IIIに)、上*6:3%N
aCl水N ?&中に70’cて500時間浸漬し、り
じ2ス力ノト部のセロハン粘着テープ剥離テストで評価
した。
◎IFIIi以内、 01〜3陥、 △3−1. Om++、×10m11以上* 7 : 
JIS−に−5400・6−12に準拠、塗膜の剥離状
態に従って◎(最良)、○(良)、△(やや不良)、×
(不良)の4段階評価した。
*8:45℃のフラン器中に4週間放置し、/8液中の
6価クロムの減少率を測定した。
010%以内、 010〜20%、 △20〜50%、×50%以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、  (i)重量平均分子量2000〜15000の
    水溶性ポリ (メタ)アクリル酸0.05〜5重量%、
    (11)それ自体が揮発性で酸化された際に水又は水に
    難溶性のガスを生成する還元剤で無水クロム酸を部分還
    元して成る6価クロムの含量が全クロム含量の50〜8
    0重量%の水溶性クロム化合物0.1〜50重量%(無
    水クロム酸換算)及び(川)オルソリン酸0.1〜1.
    5重量%を含んで成り、水溶性クロム化合物(無水クロ
    ム酸換算)の水溶性ポリ (メタ)アクリル酸に対する
    重量比が2〜10であることを特徴とする鉄鋼の防食用
    下地処理溶液。
JP23004482A 1982-12-29 1982-12-29 鉄鋼の下地処理溶液 Pending JPS59123775A (ja)

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