JPS59166677A - りん酸塩皮膜を生成せしめる改良方法 - Google Patents
りん酸塩皮膜を生成せしめる改良方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
従来から、引き続いて施す乾燥性の塗料に対する密着性
を高め、塗装後の素地の耐食性を実質的に改良するだめ
に、金属表面上に密着性が良好で均一なりん酸塩皮膜を
形成せしめるために有効な各種の組成物と方法とが使用
され又は提案されている。各種のタイプのりん酸塩皮膜
化成方法が知られていて実施に移されているが、これら
は通常は水性の酸性溶液から成り、清浄な金属表面上に
スプレー、浸漬、フラッディング又はその他の方法で、
結晶性りん酸塩皮膜が表面に形成されるに十分な時間帯
に亘ってこれを施すことから成っている。かかるりん酸
塩皮膜化成方法及び化成浴組成物ではけやくから数多く
の改良がなされてきており、その中には金属表面上のり
ん酸塩皮膜の形成を促進して、生じた皮膜の均一・性を
高めるだめの活性化前処理方法が包含される。かかる活
性化前処理方法の一つは米国特許第２．３１０，２３９
号公報に開示があり、ここでは先ず清浄化した金属表面
をりん酸塩皮膜化成溶液と接触させる前に、約０００５
〜約２０重量係のチタンを含有する乾燥したシナ） Ｉ
Ｊウムりん酸塩−チタン化合物反応生成物の水性懸濁液
と接触させる。このりん酸塩−チタン反応生成物を作る
だめの改良方法は米国特許第２．８７４，０８１号に開
示されている。金属素地、−特に自動車産業に使う鉄鋼
、亜鉛及びアルミニウム素地の耐食性をさらに改善した
いという要求か続いているためて、これが刺激となって
自動車車体及び７ヤ一シ一部品に施す電着塗装などの各
種の乾燥性有機仕上げの耐食性と密着性を実質的に向上
せしめるだめの改良が一層進められてきている。処理し
た自動車部品のザービスライフの指標としてのいわゆる
サイクルテストなど、各自動車ノーｈ−が採用している
苛酷な耐食性試験の出現によって、従来からのりん酸塩
皮膜化成処理方法や処理浴の組成の多くは、かかるきび
しい試験条件をパスするのが困難になってきている。
を高め、塗装後の素地の耐食性を実質的に改良するだめ
に、金属表面上に密着性が良好で均一なりん酸塩皮膜を
形成せしめるために有効な各種の組成物と方法とが使用
され又は提案されている。各種のタイプのりん酸塩皮膜
化成方法が知られていて実施に移されているが、これら
は通常は水性の酸性溶液から成り、清浄な金属表面上に
スプレー、浸漬、フラッディング又はその他の方法で、
結晶性りん酸塩皮膜が表面に形成されるに十分な時間帯
に亘ってこれを施すことから成っている。かかるりん酸
塩皮膜化成方法及び化成浴組成物ではけやくから数多く
の改良がなされてきており、その中には金属表面上のり
ん酸塩皮膜の形成を促進して、生じた皮膜の均一・性を
高めるだめの活性化前処理方法が包含される。かかる活
性化前処理方法の一つは米国特許第２．３１０，２３９
号公報に開示があり、ここでは先ず清浄化した金属表面
をりん酸塩皮膜化成溶液と接触させる前に、約０００５
〜約２０重量係のチタンを含有する乾燥したシナ） Ｉ
Ｊウムりん酸塩−チタン化合物反応生成物の水性懸濁液
と接触させる。このりん酸塩−チタン反応生成物を作る
だめの改良方法は米国特許第２．８７４，０８１号に開
示されている。金属素地、−特に自動車産業に使う鉄鋼
、亜鉛及びアルミニウム素地の耐食性をさらに改善した
いという要求か続いているためて、これが刺激となって
自動車車体及び７ヤ一シ一部品に施す電着塗装などの各
種の乾燥性有機仕上げの耐食性と密着性を実質的に向上
せしめるだめの改良が一層進められてきている。処理し
た自動車部品のザービスライフの指標としてのいわゆる
サイクルテストなど、各自動車ノーｈ−が採用している
苛酷な耐食性試験の出現によって、従来からのりん酸塩
皮膜化成処理方法や処理浴の組成の多くは、かかるきび
しい試験条件をパスするのが困難になってきている。
この発明は比較的低濃度の活性化成分を用（へてりん酸
塩皮膜化成に先だって金属表面を活性化するだめの改良
された活性化組成物及びその方法を提供するものであり
、これにより金属表面の処理が経済的に実施できると同
時に、比較的肉薄で緻密で微細かな結晶から成るりん酸
塩皮膜層・着層を生成せしめることができるので、従来
公知の：、Ｉｉｉ、 ６物及び方法に比べて優れた耐食
性が得られる。
塩皮膜化成に先だって金属表面を活性化するだめの改良
された活性化組成物及びその方法を提供するものであり
、これにより金属表面の処理が経済的に実施できると同
時に、比較的肉薄で緻密で微細かな結晶から成るりん酸
塩皮膜層・着層を生成せしめることができるので、従来
公知の：、Ｉｉｉ、 ６物及び方法に比べて優れた耐食
性が得られる。
この発明の利益と進歩性とは、水中に一定濃度で分散し
うるようた乾燥した活性化組成物を金１・耳表面に施し
てこれを活性化し、次いでノ・イー亜鉛りん酸塩皮膜化
成処理溶液と反応せしめて約５〜約〕０ミクロンの比較
的微細な結晶から成る緻密で肉薄の密着性のりん酸塩皮
膜を生成せしめることによって達成される。この乾燥し
た活性化組成物は、チタン含有化合物とりん酸ナトリウ
ム化合物との反応生成物であって少なくとも約０００５
〜約５重＠係のチタンを含有する乾燥物約６０〜約９０
重量係とテトラノジウムピロりん酸塩とを含有する微粉
状混合物から成っている。任意ではあるがこの乾燥した
活性化組成物はさらに約５重量％才でのりん酸モノナト
リ・リムを混合物の全重量基準で含有するのが好せしい
。
うるようた乾燥した活性化組成物を金１・耳表面に施し
てこれを活性化し、次いでノ・イー亜鉛りん酸塩皮膜化
成処理溶液と反応せしめて約５〜約〕０ミクロンの比較
的微細な結晶から成る緻密で肉薄の密着性のりん酸塩皮
膜を生成せしめることによって達成される。この乾燥し
た活性化組成物は、チタン含有化合物とりん酸ナトリウ
ム化合物との反応生成物であって少なくとも約０００５
〜約５重＠係のチタンを含有する乾燥物約６０〜約９０
重量係とテトラノジウムピロりん酸塩とを含有する微粉
状混合物から成っている。任意ではあるがこの乾燥した
活性化組成物はさらに約５重量％才でのりん酸モノナト
リ・リムを混合物の全重量基準で含有するのが好せしい
。
亜鉛りん酸塩皮膜化成処理に先だって金属表面を活性化
するのに適する水性浴は、この乾燥した活性化組成物を
水中に分散させて約０１〜１０９／ｌ、好ましくは約０
７５〜３９／ｌの濃度範囲以内にすることにより調製す
る。
するのに適する水性浴は、この乾燥した活性化組成物を
水中に分散させて約０１〜１０９／ｌ、好ましくは約０
７５〜３９／ｌの濃度範囲以内にすることにより調製す
る。
最も好適な活性化組成物の濃度は活性化組成物の反応生
成物中に存在するチタン濃度にある程度依存性があり、
通常は活性化溶液中のチタン濃度が約０００１〜約ｏ、
ｏ ｉ ｐｉｔになるように前記の範囲以内に濃度制御
する。
成物中に存在するチタン濃度にある程度依存性があり、
通常は活性化溶液中のチタン濃度が約０００１〜約ｏ、
ｏ ｉ ｐｉｔになるように前記の範囲以内に濃度制御
する。
この発明の方法における提案では、？’ｔ’ｆＭ’な金
属素地を約７５〜１３５６Ｆ（２３〜５７℃）において
約】５秒〜約５分間、この活性化水溶液と接触させ、次
いで活性化した金属表面を公知のハイ−亜鉛りん酸塩皮
膜化成処理溶液と接触させて、表面に極めて微細な結晶
から成る緻密で密着性のりん酸塩皮膜を形成させる。通
常、このりん酸塩皮膜化成処理した金属素地は水すすき
した後、６価及び／又は３価クロムイオンを含むすずき
液で後処理もしくは封孔処理してりん酸塩皮膜の耐食性
を強化する。
属素地を約７５〜１３５６Ｆ（２３〜５７℃）において
約】５秒〜約５分間、この活性化水溶液と接触させ、次
いで活性化した金属表面を公知のハイ−亜鉛りん酸塩皮
膜化成処理溶液と接触させて、表面に極めて微細な結晶
から成る緻密で密着性のりん酸塩皮膜を形成させる。通
常、このりん酸塩皮膜化成処理した金属素地は水すすき
した後、６価及び／又は３価クロムイオンを含むすずき
液で後処理もしくは封孔処理してりん酸塩皮膜の耐食性
を強化する。
クロムすすぎした表面はさらに水ずすきして有機乾燥性
塗料を１回もしくは数回施す前に乾燥工程にかけるのが
普通である。陰極電着塗料のような水性塗料を用いる場
合にはこの乾燥工程は省略される。
塗料を１回もしくは数回施す前に乾燥工程にかけるのが
普通である。陰極電着塗料のような水性塗料を用いる場
合にはこの乾燥工程は省略される。
金属表面と接触させて該表面を活性化せしめ、引き続い
て該活性化表面を亜鉛りん酸塩皮膜化成処理溶液で反応
せしめる目的の、水中に分散し易い本発明の乾燥活性化
組成物は、チタン含有化合物とりん酸ナトリウム化合物
との反応生成物であってかつ約０００５〜約５重量係の
チタンを含有する如き乾燥反応生成物と、微粉状テトラ
ソジウムピロりん酸塩との微粉状の一定混合物から成る
。
て該活性化表面を亜鉛りん酸塩皮膜化成処理溶液で反応
せしめる目的の、水中に分散し易い本発明の乾燥活性化
組成物は、チタン含有化合物とりん酸ナトリウム化合物
との反応生成物であってかつ約０００５〜約５重量係の
チタンを含有する如き乾燥反応生成物と、微粉状テトラ
ソジウムピロりん酸塩との微粉状の一定混合物から成る
。
ここでいう゛反応生成物“とはシん酸す） ＩＪウム化
合物と、十分なチタンイオンを生ずるに足るチタン化合
物とのアルカリ性分散液及び／又は溶液を調製して一定
時間反応せしめた後、蒸発乾詩し、すべての塊りを粉末
化して製した反応生成物を意味する。かかる反応混合物
の調製方法の−っは米国特許第２．３１０．２３９号公
報に開示されているが、ここではオルト−ジンジウムシ
ん酸塩水溶液を調製してから、これにチタン化合物をか
くはん下に添加し、次いで該溶液を約６０℃において蒸
発乾個する。
合物と、十分なチタンイオンを生ずるに足るチタン化合
物とのアルカリ性分散液及び／又は溶液を調製して一定
時間反応せしめた後、蒸発乾詩し、すべての塊りを粉末
化して製した反応生成物を意味する。かかる反応混合物
の調製方法の−っは米国特許第２．３１０．２３９号公
報に開示されているが、ここではオルト−ジンジウムシ
ん酸塩水溶液を調製してから、これにチタン化合物をか
くはん下に添加し、次いで該溶液を約６０℃において蒸
発乾個する。
前記の特許によれば、溶解性チタン化合物は四塩化チタ
ン、三塩化チタン、水酸化チタン、硝酸チタン及び修酸
チタンカリウムを使用するのが好ましいが、溶解性がさ
らに少ない炭化チタン、二酸化チタン及び弗酸チタンカ
リウムの如き化合物もまた使用目的にかなう。蒸発乾個
した反応生成物は約０．００５〜約２０重量係のチタン
成分を含有している。
ン、三塩化チタン、水酸化チタン、硝酸チタン及び修酸
チタンカリウムを使用するのが好ましいが、溶解性がさ
らに少ない炭化チタン、二酸化チタン及び弗酸チタンカ
リウムの如き化合物もまた使用目的にかなう。蒸発乾個
した反応生成物は約０．００５〜約２０重量係のチタン
成分を含有している。
反応生成物の調製に好捷しい方法は米国特許第２．８７
４，０８１号にも開示されている。簡単に述べると、こ
の方法は先ずチタン化合物、好捷しくけ硫酸チタニルを
含む水溶液の調製を行なうが、チタンイオンを供給しう
るような他のチタン含有化合物も捷だ用いることができ
る。次いで該溶液中に、かくはん下でりん酸塩化合物を
加えてスラリーを形成させる。このスラリーを少なくと
も約１ｏ分間、低温にて十分混合し、硫酸又は水酸化ナ
トリウムを添加して該スラリーのｐ）Ｉを約５７と７８
の間に調節する。この初期の混合又は状態調節は最高温
度約７５°Ｆ（２４℃）にて行なうことか好ましい。
４，０８１号にも開示されている。簡単に述べると、こ
の方法は先ずチタン化合物、好捷しくけ硫酸チタニルを
含む水溶液の調製を行なうが、チタンイオンを供給しう
るような他のチタン含有化合物も捷だ用いることができ
る。次いで該溶液中に、かくはん下でりん酸塩化合物を
加えてスラリーを形成させる。このスラリーを少なくと
も約１ｏ分間、低温にて十分混合し、硫酸又は水酸化ナ
トリウムを添加して該スラリーのｐ）Ｉを約５７と７８
の間に調節する。この初期の混合又は状態調節は最高温
度約７５°Ｆ（２４℃）にて行なうことか好ましい。
予備的な状態調節は約１０分ないし約１時間がけるが、
次いで該スラリーを通常は約１６０〜約１９０″Ｆ（７
１〜８８°Ｃ）に約３０分間以上加熱してさらに熟成さ
せてから、スラリーを乾燥して活性化組成物から成る粉
末状の反応生成物を作る。
次いで該スラリーを通常は約１６０〜約１９０″Ｆ（７
１〜８８°Ｃ）に約３０分間以上加熱してさらに熟成さ
せてから、スラリーを乾燥して活性化組成物から成る粉
末状の反応生成物を作る。
水性のスラリー反応体の調製にはジノジウムオルト−り
ん酸塩、トリポリりん酸ナトリウム及びテトラソジウム
ピロりん酸塩ならびにこれらの混合物を包含するりん酸
ナトリウム化合物が用いられるが、最後の二つはジノジ
ウムりん酸塩を用だ際と同じＰ２Ｏ５濃度が達成される
のに相当する濃度で用いる。チタン化合物及びンンウム
りん酸塩化合物は乾燥した反応生成物が少なくとも約０
．００５〜約５重量係のチタンを含むような量で用いる
。
ん酸塩、トリポリりん酸ナトリウム及びテトラソジウム
ピロりん酸塩ならびにこれらの混合物を包含するりん酸
ナトリウム化合物が用いられるが、最後の二つはジノジ
ウムりん酸塩を用だ際と同じＰ２Ｏ５濃度が達成される
のに相当する濃度で用いる。チタン化合物及びンンウム
りん酸塩化合物は乾燥した反応生成物が少なくとも約０
．００５〜約５重量係のチタンを含むような量で用いる
。
生成した乾燥反応生成物は好捷しくけ粉砕し、該微粉状
反応生成物は微粉状のテトラソンウムピロりん酸塩と混
合して全乾燥混合物基準で約６０〜約９０重量係の反応
生成物濃度になるようにする。
反応生成物は微粉状のテトラソンウムピロりん酸塩と混
合して全乾燥混合物基準で約６０〜約９０重量係の反応
生成物濃度になるようにする。
これにはリボン型ブレングーのような適宜の混合装置を
用いて各成分が均一に混合した状態にする。
用いて各成分が均一に混合した状態にする。
さらに全混合物基準で約５重量子以下の量のモノノジウ
ムりん酸塩を微粉状で加えることも可能である。
ムりん酸塩を微粉状で加えることも可能である。
引き続いて亜鉛りん酸塩皮膜化成処理を行なうだめの金
属表面の活性化に用いる水溶液の調製に際しては、この
乾燥混合物を水中に分散してチタンイオン濃度が約０．
０００２〜約０．０５重量多範囲であって一般的には約
０１〜約］ ＯＦｉ／ｌの乾燥活性化混合物濃度に相当
する濃度を有する水性の前処理溶液を作る。前処理浴゛
液もしくは活性化溶液のｐＨは約７〜約１０、好捷しく
け約８〜約９５の範囲である。このｔ舌付化溶液はスプ
レー、浸漬又はフランティングの手段で金属表面に施す
か、なかでもスプレー法が奸才しい。活性化溶液が金属
表面と接触している処理時間は約１５秒から約５分又は
それ以−１−に亘ることもあるかなんらの悪い結果も匈
えない。
属表面の活性化に用いる水溶液の調製に際しては、この
乾燥混合物を水中に分散してチタンイオン濃度が約０．
０００２〜約０．０５重量多範囲であって一般的には約
０１〜約］ ＯＦｉ／ｌの乾燥活性化混合物濃度に相当
する濃度を有する水性の前処理溶液を作る。前処理浴゛
液もしくは活性化溶液のｐＨは約７〜約１０、好捷しく
け約８〜約９５の範囲である。このｔ舌付化溶液はスプ
レー、浸漬又はフランティングの手段で金属表面に施す
か、なかでもスプレー法が奸才しい。活性化溶液が金属
表面と接触している処理時間は約１５秒から約５分又は
それ以−１−に亘ることもあるかなんらの悪い結果も匈
えない。
この発明による方法の好ましい態様によれば、この乾燥
混合物をかくはん下で水中に分散して前処理用濃縮水溶
液を調製し、次いで循環された前処理溶液と混合するだ
めにスプレーノズルを有するヘッダー中に加圧下で噴射
して前記した特定濃度の活性化成分を含む活性化溶液を
調製する。典形的な商業装置６−では、清浄な金属表面
にスプレーされた活性化溶液は回収されて貯槽に戻し、
ここから再びスプレーへングーにポンプで圧送される。
混合物をかくはん下で水中に分散して前処理用濃縮水溶
液を調製し、次いで循環された前処理溶液と混合するだ
めにスプレーノズルを有するヘッダー中に加圧下で噴射
して前記した特定濃度の活性化成分を含む活性化溶液を
調製する。典形的な商業装置６−では、清浄な金属表面
にスプレーされた活性化溶液は回収されて貯槽に戻し、
ここから再びスプレーへングーにポンプで圧送される。
この活性化組成物はかくはん機を具備した小形の゛ティ
タンク（ｄａｙ ｔａｎｋ ） 中に導入して、ここで
約１０〜１５ｇ／ｌ （溶液１０ガロン当り乾燥材料約
１ボンド）の濃度な肩する典形的な濃縮溶液を作る。
タンク（ｄａｙ ｔａｎｋ ） 中に導入して、ここで
約１０〜１５ｇ／ｌ （溶液１０ガロン当り乾燥材料約
１ボンド）の濃度な肩する典形的な濃縮溶液を作る。
この溶液はポンプにてスプレーヘンダー中に圧送・注入
して貯槽からの循環活性化溶液と混合して所望の濃度の
ｔ舌付化溶液を取１＠する。混合用にかかる濃縮溶液を
使用して循環溶液にて希釈すると、金属表面にスプレー
した時点での組成物の均一性が改善され、活性化溶液の
組成の制御が良好になる。
して貯槽からの循環活性化溶液と混合して所望の濃度の
ｔ舌付化溶液を取１＠する。混合用にかかる濃縮溶液を
使用して循環溶液にて希釈すると、金属表面にスプレー
した時点での組成物の均一性が改善され、活性化溶液の
組成の制御が良好になる。
活性化処理に引き続いて、活性化済みの金属素地は水す
ずき後又はすずかずに米国特許第２．８３５゜６１７号
公報に記載されているような公知の代表的な条件と組成
物とを用いて、いわゆるハイ−亜鉛りん酸塩皮膜化成処
理に伺ず。ここでノ・イー亜鉛りん酸塩皮膜化成溶液と
は約０５〜約２５重量、係のりん酸イオン、十分な量の
第一りん酸塩イオンを生成せしめる量であって好捷しく
はりん酸イオン：亜鉛イオン比が５：１より少なくなる
ような約０５重量子以下の量の亜鉛イオン、硝酸及び／
又は硝酸と亜硝酸イオンの如き酸化性イオン約０２〜約
１重量係、好ましくは約０３〜約０５重量係、及び亜硝
酸イオン約０．０００２〜約０００８重Ｍ係、奸才しく
け約０．００５重量部以下；ニッケルイオン約００１〜
約０４重量％、好ましくは約０３重量子以下；任意成分
としての銅イオン約００００３〜約０．００５重量係量
子捷しくは約０．０００３〜約０００１重量係、ケイ弗
酸ナトリウムとして添加され００３重量係量子飽和１で
、好ましくは約０．０３〜約０１重量係の量で存在する
１５」溶性ケイ素、浴を安定化せしめるのに有効な量の
弗素イオンを含有していて、実施例にで規定した方法に
て測定した全酸度が約＝Ｉ Ｏポイント以下のものであ
る。この亜鉛りん酸塩皮膜化成処理水溶液は約１．３０
〜約１８０°Ｙコ（５４〜８２°Ｃ）、好ましくは約１
３０〜約１６０°「（５４〜７１℃）で素地上に施す。
ずき後又はすずかずに米国特許第２．８３５゜６１７号
公報に記載されているような公知の代表的な条件と組成
物とを用いて、いわゆるハイ−亜鉛りん酸塩皮膜化成処
理に伺ず。ここでノ・イー亜鉛りん酸塩皮膜化成溶液と
は約０５〜約２５重量、係のりん酸イオン、十分な量の
第一りん酸塩イオンを生成せしめる量であって好捷しく
はりん酸イオン：亜鉛イオン比が５：１より少なくなる
ような約０５重量子以下の量の亜鉛イオン、硝酸及び／
又は硝酸と亜硝酸イオンの如き酸化性イオン約０２〜約
１重量係、好ましくは約０３〜約０５重量係、及び亜硝
酸イオン約０．０００２〜約０００８重Ｍ係、奸才しく
け約０．００５重量部以下；ニッケルイオン約００１〜
約０４重量％、好ましくは約０３重量子以下；任意成分
としての銅イオン約００００３〜約０．００５重量係量
子捷しくは約０．０００３〜約０００１重量係、ケイ弗
酸ナトリウムとして添加され００３重量係量子飽和１で
、好ましくは約０．０３〜約０１重量係の量で存在する
１５」溶性ケイ素、浴を安定化せしめるのに有効な量の
弗素イオンを含有していて、実施例にで規定した方法に
て測定した全酸度が約＝Ｉ Ｏポイント以下のものであ
る。この亜鉛りん酸塩皮膜化成処理水溶液は約１．３０
〜約１８０°Ｙコ（５４〜８２°Ｃ）、好ましくは約１
３０〜約１６０°「（５４〜７１℃）で素地上に施す。
りん酸塩皮膜化成処理が終了したら、この皮膜化成処理
済みの素地を水すすぎし、次いで米国時♂「公報第３，
２２２，２２６号公報及び同第３，２７９．９５８号公
報に記載の一般的な組成を有する６価クロム及び／又は
３価クロムイオンを含む水溶液を用いて最終的なりロム
すずき処理にかける。
済みの素地を水すすぎし、次いで米国時♂「公報第３，
２２２，２２６号公報及び同第３，２７９．９５８号公
報に記載の一般的な組成を有する６価クロム及び／又は
３価クロムイオンを含む水溶液を用いて最終的なりロム
すずき処理にかける。
さらに通常は引き続いて再び水すすぎし、好捷しくけ脱
イオン水で洗ってから乾燥後、一連の乾燥性有機塗料を
その」−に施す。この場合、水性塗料を用いる場合には
、該乾燥工程は省略できる。
イオン水で洗ってから乾燥後、一連の乾燥性有機塗料を
その」−に施す。この場合、水性塗料を用いる場合には
、該乾燥工程は省略できる。
寸たりん酸塩皮膜化成処理し六−素地が、耐食性強化の
目的で今日車体や７ヤー７一部品の塗装用に汎く用いら
れている陰極電着塗料７ステム中に浸漬される場合にも
乾燥工程は省略できる。
目的で今日車体や７ヤー７一部品の塗装用に汎く用いら
れている陰極電着塗料７ステム中に浸漬される場合にも
乾燥工程は省略できる。
次に実施例を記載してこの発明の利益と特徴をさらに詳
述する。しかし、これらの実施例は単に説明の目的のも
のであって、ここに開示しフレイムに記載したこの発明
の範囲がこの実施例のみに制約されることを意味するも
のではない。
述する。しかし、これらの実施例は単に説明の目的のも
のであって、ここに開示しフレイムに記載したこの発明
の範囲がこの実施例のみに制約されることを意味するも
のではない。
実施例 １
タイプ１０１０冷間圧延鋼パネル、熱浸漬ガルノ（ナイ
ズパネル及びアルミニラムノきネルから成る一連の４イ
ンチ×１２インチ（１０，１６のＸ ３０．４８函）試
験パネルを用いてこの発明の好ましい態様に従って表面
上にりん酸塩皮膜化成処理を施しだ。その後、このパネ
ルを塗装して処理パネルの長期の耐久性と而」食性をみ
るだめにサイクル試験にかけた。
ズパネル及びアルミニラムノきネルから成る一連の４イ
ンチ×１２インチ（１０，１６のＸ ３０．４８函）試
験パネルを用いてこの発明の好ましい態様に従って表面
上にりん酸塩皮膜化成処理を施しだ。その後、このパネ
ルを塗装して処理パネルの長期の耐久性と而」食性をみ
るだめにサイクル試験にかけた。
この皮膜化成処理方法中には約１４０°Ｆ（６０°Ｃ）
にて弱いアルカリ性シリカ系クリーニング水溶液を６０
秒間スプレーすることによって予めノシネル表面を清浄
化する工程が包含されていた。清浄化工程に引き続いて
、この発明による活性化組成物を含む水性リンス液をｐ
Ｈ約８５、室温７５°Ｆ（２４°Ｏ）において３０秒間
これらのパネルにスプレーした。
にて弱いアルカリ性シリカ系クリーニング水溶液を６０
秒間スプレーすることによって予めノシネル表面を清浄
化する工程が包含されていた。清浄化工程に引き続いて
、この発明による活性化組成物を含む水性リンス液をｐ
Ｈ約８５、室温７５°Ｆ（２４°Ｏ）において３０秒間
これらのパネルにスプレーした。
この活性化溶液は０．８Ｅ／ｌのチタン−りん酸反応生
成物と０．２Ｅ／ｌのテトラソジウムピロりん酸塩とを
含み全チタン濃度は約０．００８ ｆｉ／ｌであった。
成物と０．２Ｅ／ｌのテトラソジウムピロりん酸塩とを
含み全チタン濃度は約０．００８ ｆｉ／ｌであった。
この活性化リンス処理に続いてこれらの、＜ネルに約１
６ｇ／ｌの亜鉛イオン、約４６ｇ／ｌのりん酸イオン、
約１８ｉ／ｌの硝酸イオン、約０．９Ｅ／ｌのフッ素イ
オン、約０．９Ｆ／／ｌのニッケルイオン、約００４〜
約０６、！７／ｌの亜硝酸イオン及び他は水から成るハ
イ−亜鉛りん酸塩皮膜化成溶液をスプレーにより６０秒
秒間上た。この亜鉛りん酸塩皮膜化成溶液は全酸度が約
１３ポイント、遊離酸度が約０８、浴温は約１４０’Ｐ
（６０℃）であった。全酸度のポイントとは該溶液ＩＱ
ｃｃ用いてこのｐＨを８２に中和するに要した０、Ｉ
Ｎ水酸化ナトリウム溶液のｃｃ数であり、遊離酸のポイ
ントとはこの溶液ＩＱｃｃを用いてこのｐＨを３８に中
和するのに要した０、１Ｎ水酸化ナトリウム溶液のｃｃ
数である。
６ｇ／ｌの亜鉛イオン、約４６ｇ／ｌのりん酸イオン、
約１８ｉ／ｌの硝酸イオン、約０．９Ｅ／ｌのフッ素イ
オン、約０．９Ｆ／／ｌのニッケルイオン、約００４〜
約０６、！７／ｌの亜硝酸イオン及び他は水から成るハ
イ−亜鉛りん酸塩皮膜化成溶液をスプレーにより６０秒
秒間上た。この亜鉛りん酸塩皮膜化成溶液は全酸度が約
１３ポイント、遊離酸度が約０８、浴温は約１４０’Ｐ
（６０℃）であった。全酸度のポイントとは該溶液ＩＱ
ｃｃ用いてこのｐＨを８２に中和するに要した０、Ｉ
Ｎ水酸化ナトリウム溶液のｃｃ数であり、遊離酸のポイ
ントとはこの溶液ＩＱｃｃを用いてこのｐＨを３８に中
和するのに要した０、１Ｎ水酸化ナトリウム溶液のｃｃ
数である。
次いでこれらの化成処理済みの試験パネルを冷水にて３
０秒間スプレーして水すすぎしてから最終的にクロムリ
ンスによる。封孔処理を１５秒間行４ｃつだ。クロムリ
ンス溶液は全クロムイオン濃度が約２００〜約１，００
０ ｐｐｍであって６価りロム対３価クロム比は約２：
１であり約４４のｐＨを有した。
０秒間スプレーして水すすぎしてから最終的にクロムリ
ンスによる。封孔処理を１５秒間行４ｃつだ。クロムリ
ンス溶液は全クロムイオン濃度が約２００〜約１，００
０ ｐｐｍであって６価りロム対３価クロム比は約２：
１であり約４４のｐＨを有した。
クロムリンス処理に続いて、この試験パネルに室温で１
５秒間脱イオン水をスプレーしてから、黒色陰極電着ペ
ンキｊ” ＰＰＧ３００２ Ｊ （商標名）を含む８０
°Ｆ（２７°Ｃ）の水性浴中に浸漬して膜厚が約０．６
５〜約０７５ミル（１７〜１９μ）になるまで陰極電着
塗装を行なった。パネルを取り出してから約２０分間、
約３６０°Ｆ（１，８２°Ｃ）において焼き付け、この
黒色電着プライマーを架橋硬化させた。予め塗装したこ
れらのパネルを次いで商標名「ＰＰＧ３０−７０３」と
して市販される熱硬化性バインリント溶剤希釈型プライ
マーソーラー用有機塗料をスプレーして膜厚約０８〜約
１０ミル（２０〜２５μ）になるように塗装した。次い
で３５０〒（１７６℃）で３０分間、焼き付けこのプラ
イマープーラ−塗膜を架橋硬化させた。
５秒間脱イオン水をスプレーしてから、黒色陰極電着ペ
ンキｊ” ＰＰＧ３００２ Ｊ （商標名）を含む８０
°Ｆ（２７°Ｃ）の水性浴中に浸漬して膜厚が約０．６
５〜約０７５ミル（１７〜１９μ）になるまで陰極電着
塗装を行なった。パネルを取り出してから約２０分間、
約３６０°Ｆ（１，８２°Ｃ）において焼き付け、この
黒色電着プライマーを架橋硬化させた。予め塗装したこ
れらのパネルを次いで商標名「ＰＰＧ３０−７０３」と
して市販される熱硬化性バインリント溶剤希釈型プライ
マーソーラー用有機塗料をスプレーして膜厚約０８〜約
１０ミル（２０〜２５μ）になるように塗装した。次い
で３５０〒（１７６℃）で３０分間、焼き付けこのプラ
イマープーラ−塗膜を架橋硬化させた。
次いで白色の２７％「ルザイト」（商標名）懸濁液ラッ
カーから成り［ＤｕＰｏｎｔ ３９６−Ｙ−９９６１２
Ｊ「商標名」として市販されるアクリル系ランカートツ
ブコートを膜厚約２〜２５ミル（５１〜６４μ）になる
ようにスプレーし、次いで３０分間、３２５°Ｆ（１６
０°Ｃ）において最終的に焼き付けた。この塗装済みの
試験パネルを次いで３日間熟成したのちて有機塗装膜を
通して基板金属面に達するまで片面に垂直な切り傷線を
つけた。
カーから成り［ＤｕＰｏｎｔ ３９６−Ｙ−９９６１２
Ｊ「商標名」として市販されるアクリル系ランカートツ
ブコートを膜厚約２〜２５ミル（５１〜６４μ）になる
ようにスプレーし、次いで３０分間、３２５°Ｆ（１６
０°Ｃ）において最終的に焼き付けた。この塗装済みの
試験パネルを次いで３日間熟成したのちて有機塗装膜を
通して基板金属面に達するまで片面に垂直な切り傷線を
つけた。
切り傷をイマ］シたパネルは次いで次の如き週間サイク
ルを用いて４週間、腐食サイクル試験にかけた：第１日
には、パネル類を空気中で１時間、約］４０”Ｆ（６０
℃）に加熱後、３０分間−１０°Ｆ（−２３３℃）に冷
し、次いて室温で５幅塩化す） ｌ）ラム水溶液中て１
５分間浸漬した。次いで該パネル類を室温に９０分間保
持してから１４０°Ｆ（６０°Ｃ）にて８５％湿度の加
湿器中に放置した。次の４日間のそれぞれの日に、これ
らのパネルを加湿器から取り出して室温にて１５分間５
％塩化ナトリウム溶液中に浸漬し、次いで常温にて９０
分間放置したのちに残りの時間は湿度８５係、１４０°
Ｆ（６０°Ｃ）の加湿器中に戻した。
ルを用いて４週間、腐食サイクル試験にかけた：第１日
には、パネル類を空気中で１時間、約］４０”Ｆ（６０
℃）に加熱後、３０分間−１０°Ｆ（−２３３℃）に冷
し、次いて室温で５幅塩化す） ｌ）ラム水溶液中て１
５分間浸漬した。次いで該パネル類を室温に９０分間保
持してから１４０°Ｆ（６０°Ｃ）にて８５％湿度の加
湿器中に放置した。次の４日間のそれぞれの日に、これ
らのパネルを加湿器から取り出して室温にて１５分間５
％塩化ナトリウム溶液中に浸漬し、次いで常温にて９０
分間放置したのちに残りの時間は湿度８５係、１４０°
Ｆ（６０°Ｃ）の加湿器中に戻した。
第６日及び第７日はこれらのパネルは８５％湿度、１４
０°Ｆ（６０’Ｃ）における加湿器中に放置した。
０°Ｆ（６０’Ｃ）における加湿器中に放置した。
この４週間のザイクル試験が終了した時点で、それぞれ
の鋼製、ガルバナイズ製及びアルミニウム製試験パネル
を肉視にて調べ切り傷線から横に向った腐食のクリープ
状態について評点を加えた。
の鋼製、ガルバナイズ製及びアルミニウム製試験パネル
を肉視にて調べ切り傷線から横に向った腐食のクリープ
状態について評点を加えた。
ここで１０点は横への腐食クリープが皆無で優れている
ことを示し、０点は全面ハガレを示ず。鋼板及びガルバ
ナイズパネルは９〜１０点であったがアルミニウム試験
パネルは１０点であった。この発明の活性化剤を用いて
処理した塗装試験パネルが優れたサイクル試験成績を示
すのは、生成するりん酸塩皮膜の結晶構造が平均して緻
密であるうえに、粒子が比較的小さくかつ結晶構造が均
一であることによると思われる。
ことを示し、０点は全面ハガレを示ず。鋼板及びガルバ
ナイズパネルは９〜１０点であったがアルミニウム試験
パネルは１０点であった。この発明の活性化剤を用いて
処理した塗装試験パネルが優れたサイクル試験成績を示
すのは、生成するりん酸塩皮膜の結晶構造が平均して緻
密であるうえに、粒子が比較的小さくかつ結晶構造が均
一であることによると思われる。
クロムリンス及びペンキ塗装に先だってこの試験パネル
上に生成したりん酸塩皮膜を別途に分析したところ、こ
の試５験パネル上の皮膜重量は約１５０〜約２００１１
１１？／ ｆｔ２（１６１，４−２１５２ｍ＆／ｍ）の
範囲であり結晶のサイズは約５〜１０ミクロンであった
。ガルバナイズ鋼板では皮膜重量約１７５〜約２５０ｍ
ｇ／ｆｔ、２（１８８３−２６９］、ＩＩｌ＆／ｍ ）
、アルミニウム試験パ洋ルは約７０〜約１２０１ｉＦ／
ｆｔ２（７５３−１２９］ｍ＆／ｍ’）であって結晶
の平均サイズは約５〜約ｌＯミクロンであった。
上に生成したりん酸塩皮膜を別途に分析したところ、こ
の試５験パネル上の皮膜重量は約１５０〜約２００１１
１１？／ ｆｔ２（１６１，４−２１５２ｍ＆／ｍ）の
範囲であり結晶のサイズは約５〜１０ミクロンであった
。ガルバナイズ鋼板では皮膜重量約１７５〜約２５０ｍ
ｇ／ｆｔ、２（１８８３−２６９］、ＩＩｌ＆／ｍ ）
、アルミニウム試験パ洋ルは約７０〜約１２０１ｉＦ／
ｆｔ２（７５３−１２９］ｍ＆／ｍ’）であって結晶
の平均サイズは約５〜約ｌＯミクロンであった。
この発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異る
実施態様を構成することができることは明白なので、こ
の発明は添付のフレイムにおいて限定した以外はその特
定の実施態様に制約されるものではない。
実施態様を構成することができることは明白なので、こ
の発明は添付のフレイムにおいて限定した以外はその特
定の実施態様に制約されるものではない。
ほか１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１＋ 金属表面をりん酸塩皮膜化成するだめの改良
方法であって、該方法がチタン含有化合物とりん酸ナト
リウム化合物の乾燥・微粉状反応生成物であって少なく
とも約０．００５重量重量子タンを含む反応生成物約６
０〜約９０重量係、残部がテトラノジウムピロレん酸塩
であるような混合物から成る活性化組成物を調製する工
程と、該活性化組成物を約旧〜１０９／ｌの濃度で水中
に分散して活性化溶液を調製する工程と、清浄化した金
属表面を該活性化溶液とｐＨ約７〜１０にて少なくとも
約１５秒間接触させて活性化せられた金属表面を作る工
程と、この活性化された金属表面を所望の膜厚の亜鉛り
ん酸塩皮膜が生成する時間帯に亘って亜鉛りん酸塩皮膜
化成処理溶液と接触させる工程と、この亜鉛りん酸塩皮
膜をクロムイオン含有の希薄水溶液にて水すすきする工
程と、次いて水すすきしたこの亜鉛りん酸塩皮膜に有機
塗料を施す工程とから成る方法。 （２）該活性化組成物の分散工程を、該活性化溶液中の
該活性化組成物濃度が約０．７５〜約３１／／ｌになる
ように行なうことを特徴とする請求 第１項に記載の方法。 （３） 該活性化組成物の分散工程を、該活性化溶液
中のチタン濃度が約０００１〜約０．０１．９／ｔにな
るように？−１なうことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 （４） 該活性化組成物の分散工程を、該活性化溶液
中のチタン濃度が約０．０ ０ ０ ２〜約０．０ ５
重−量子になるように行なうことを特徴とする特許請求
の範囲第］項に記載の方法。 （５）該活性化溶液を金属表面」一にスプレーする工程
の間、該活性化溶液の温度を約７５°〜約１３０″Ｆ（
２４〜５４℃）範囲以内に制御する工程をさら（で包含
することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 （６） 該活性化溶液のｐＨを約８〜約９５の範囲以
内に制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 （力 該活性化溶液のスプレ一工程を、約５分以内の間
、行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 （８） 活性化した金属表面を亜鉛りん酸塩皮膜化成
溶液にて接触せしめる工程に先だって、活性化した金属
表面を水ずすぎする工程をさらに包含することを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （９） 亜鉛りん酸塩皮膜をクロムイオン含有の希薄
水溶液にて水すすぎする工程に先だって、この亜鉛りん
酸塩皮膜を水すすき′する工程をさらに包含することを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （１０）亜鉛りん酸塩皮膜をクロムイオン含有の希薄水
溶液にて水すずぎする工程に引き続いて、この亜鉛りん
酸塩皮膜を水すすきする工程をさらに包含することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 θＤ 有機塗料を施す工程に先だって、この亜鉛りん酸
塩皮膜を乾燥する工程をさらに包含することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 α２ 有機塗料を施す工程が、この亜鉛りん酸塩皮膜処
理した金属表面を電着塗料を含む水性浴中に浸漬し、こ
の金属表面に所望の膜厚の電着塗料を陰極電着せしめる
ことから成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の方法。 （１３） この電着塗料皮膜を乾燥し、架橋硬化せし
めた後に、該電着皮膜上に少なくとも１種の追加的な有
機塗料な施す工程をさらに包含することを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US46962183A | 1983-03-02 | 1983-03-02 | |
| US469621 | 1983-03-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59166677A true JPS59166677A (ja) | 1984-09-20 |
Family
ID=23864461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59040259A Pending JPS59166677A (ja) | 1983-03-02 | 1984-03-02 | りん酸塩皮膜を生成せしめる改良方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4539051A (ja) |
| JP (1) | JPS59166677A (ja) |
| KR (1) | KR840007904A (ja) |
| AR (1) | AR232006A1 (ja) |
| AU (1) | AU2448684A (ja) |
| BR (1) | BR8400938A (ja) |
| CA (1) | CA1214691A (ja) |
| GB (1) | GB2136454A (ja) |
| ZA (1) | ZA841113B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009191317A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 脱脂性に優れる溶融亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
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