JPS59226181A - 金属表面の前処理方法及びそれに使用する組成物 - Google Patents

金属表面の前処理方法及びそれに使用する組成物

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JPS59226181A
JPS59226181A JP3969284A JP3969284A JPS59226181A JP S59226181 A JPS59226181 A JP S59226181A JP 3969284 A JP3969284 A JP 3969284A JP 3969284 A JP3969284 A JP 3969284A JP S59226181 A JPS59226181 A JP S59226181A
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phosphate
metal surface
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montmorillonite
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JP3969284A
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ジヨバ−ニ・カイザ−
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Hilti AG
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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
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • 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
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    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated
    • C23C22/80Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds

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、リン酸塩処理に先立って活性剤含有水性予洗
浴により金属表面の前処理方法及びそれに使用する組成
物に関する。
リン酸塩処理に先立って金属表面を活性化するには、同
相活性剤を微細に分散させた水性予洗浴に金属表面を接
触させる。このような処理を介在さセることによって、
リン酸塩処理中に成長する金属表面上の牢位面租尚りの
リン酸塩結晶の数が著しく増大する。同時に、生成リン
酸塩被膜における個々の結晶粒の大きさが部分的に著し
く減少し、又リン酸塩被膜の単位面積尚りの重量が減少
し、更にリン酸塩結晶で金属表面を被覆するのに要する
時間が短縮される。このような効果は、活性剤処理によ
って金属表面上に新たに生じた結晶核が固定され、リン
酸塩処理中にこの核からリン酸塩結晶か成長しはじめる
という事実に基いて説明される。
活性剤としてはいくつかの物質が知られている。
リン酸亜鉛溶液によるリン酸塩処理の活性化のためには
、微細に分散させたリン酸チタン、第三級リン酸亜鉛(
ポパイト)及び第三級リン酸亜鉛鉄(Ill (ホスホ
フィライト)を含む予洗浄での前処理が適指であるとい
うことが従来知られている。リン酸マンカン溶液中での
層形成は、微細に分散させたリン酸マンガン又はリン酸
マンカン鉄(Ill (フローリット)を含む水性予洗
浴で前処理することにより促進される(アメリカ合衆国
特許第2.456 。
947号明細書、ドイツ連邦共和国特許第152188
9号明細書、同第1546 [170号明fM魯、アメ
リカ合衆国特許即、 2,310,239号明細書、同
化3,864,169号明細書、ドイツ連邦共和国特許
出願公開第2247888 号明細書、同第21259
63号明細書)。
主として活性剤を含む予洗浄での独立した処理のほかに
、活性剤を洗浄浴及び脱脂浴に添加する方法も知られて
いる(ドイツ連邦共和国特許出願公告11521837
号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第20381
05号明細t4:)。その場合、通常、リン酸塩処理に
先立って水で一度洗浄される。
活性化処理は、亜鉛、亜鉛合金、亜鉛及び亜鉛合金で被
覆した金属、アルミニウム、アルミニウム合金、アルミ
ニラに年金及びその合金で被覆した金属のような非鉄金
属さ同様に、鉄及び鋼のリン酸塩処理においても効果的
である。
しかし、従来の予洗浄を丈際lこ使うと、時間の経過と
き゛もにその効果が低下し、新たlこ活性剤を添加する
か、或いは新たlこ予洗浄を用意するかしなければなら
ない。この効果の低下は、途中で予洗浄を活性化の目的
に使用したか否かには無関係に生じる。
本発明の目的は、周知の、特に前述の欠点を無くし、余
分の出費を必要とせず、しかもかなり長時間に貝って効
果が持続する予洗浄を用いて金属表面を前処理する方法
を提供することである。
本発明の目的は、前述したような方法において、付加的
にモンモリロナイトを含む予洗浄に金属表面を接触させ
るように構成することにより達成される。特に、モンモ
リロナイト含有粘土鉱物を使用することができ、モンモ
リロナイトの割合が大きく且つ分散度の太きいものが特
に効果的である。
とりわけ水中で膨潤可能な層状モンモリロナイトのうち
のベントナイトが特に効果的である。
モンモリロナイト若しくはベントナイトは予洗浴内でで
きるだけ微細に分散される必要がある。
従って、膨潤度の大きいナトリウム−ベントナイトの使
用が好ましい。予洗浄のモンモリロナイト含有量或いは
ベントナイト含有量゛は広範囲に亘って選択可能である
。特に、0.01〜10g/lの量のモンモリロナイト
を含有する予洗浄に金属表面を接触させるのが好ましい
予洗浄の調製においては、通常、活性剤を浴中6■/l
〜5g/lの濃度に分散させる。分散系の安定性を向上
させ、且つ硬水が活性化作用に悪影響を及ぼ1−のを避
けるために、濃縮アルカリ金属リン酸塩、例えばビロリ
ン酸塩やトリポリリン酸塩を含有させても良い。効果を
高めるための他の既知添加剤さしては、牲に、セラチン
、ポリアクリル酸エステル及びその他の水溶性有機ポリ
マーなどがある。更に、例えばpH値の調節及び安定化
のためにアルカリ金属のオルl−IJン酸塩及びアルカ
リ金属の炭酸塩を添加しても良い。予洗浄のpH値は通
常弱アルカリ性に調節し、殆どの場合、約11〜10と
する。
予洗浴には、活性剤、モンモリロナイト含有粘土鉱物、
特にベントナイト、及びその他の添加剤、例えば前述の
添加剤を含有きせることができ、この予洗浴はリン酸塩
処理直前の別の浸漬処理若しくは噴霧処理に直接使用で
きる。更に、活性剤さモンモリロナイトきしてのベント
ナイトとを添加したアルカリ性の洗浄浴及び脱脂浴を予
洗温々して使用することも可能である。この場合には、
活性化、洗浄及び脱脂の各処理の結合された処理さリン
酸塩処理との間で通常水洗処理が施される。
本発明の方法は広範囲に用いることができる。
特に、リン酸亜鉛処理をする場合にはリン酸チタン若し
くは第三級リン酸亜鉛を含有する予洗浴を、又はリン酸
マンガン処理をする場合にはリン酸マンガン若しくはリ
ン酸マンガン鉄(II)を含有する予洗浴を使用するこ
とができる。又、上記の予洗浴は、洗剤として必要な添
加物を含む場合には、洗浄浴及び脱脂浴としての機能も
果す。
本発明の方法は、例えば、塗料の粘着性の改良、腐食防
止、摩擦低減及び電気絶縁のためのす塩処理方法と組み
合せると効果的である。
以上、実験例を用いて本発明を更に詳しく説明する。
実施例 鋼板を95Cで強アルカリ浴に浸漬して脱脂し、水で洗
浄した。次に、鋼板表面を活性化するためにこの鋼板を
以下に示す組成の水性予洗浴に室温で1分間浸漬した。
本発明の方法       従来法 49#  リン酸マンカン鉄(旧  719/l  リ
ン酸マンガン鉄(Il14 jq / 73  Na4
P2O749/ 11  lNa4P2O73g/11
  ベントナイト このように前処理した鋼板を、リン酸塩処理のために、
95Cで次の組成を有するリン酸マンカン溶液に1D分
間浸漬した。その後水洗して乾燥させた。
8.9 g/ IJ   A4n     遊離酸  
 Z50.25.9/A  Ni    総酸量  5
026、89/ l)   l’205 2.9 g711   NO。
この実験の結果を次のように第1表にまとめた。
卵1表 リン酸塩被膜1邦−9,3、!i’ / m213.7
,9/m2リン酸堪被膜の結晶粒度  極めて微細な結
晶粒 微細結晶粒b)調製時から7日経過後 リン酸塩被膜MM、        13.7.!j/
m+2   20.3g/m2リン酸塩被膜の結晶粒度
  微細結晶粒     粗大結晶粒この紀1表の結果
から9」らh〕なように、ヘントナイト添加により、リ
ン酸塩被膜の重%−とリン酸塩被膜の結晶粒度とが夫々
小さくなり、活性化動床の持続時間が長くなる。
実施例 硫、酸含有電解液中で鉢1板を短気的に亜@被覆しこの
鋼板を水洗し、それから次の組成を不する水性予洗浴で
この鋼板を5DCで5秒間lJA霧処理し本発明の方法
      従来法 0、”>i/!!  リン酸チタン    0.3g/
l  リン酸チタン2.2gB  Na2HI’04 
    22y/i  Na2HP04(:1.5g/
J!  Na2CO30,5El/ l Na2CO3
19/l ベントナイト 引き続き、60Cで7秒間、次に示すリン酸塩処理溶液
を噴霧してリン酸塩処理をした。
29/lZn       遊離酸1.60.13  
g/lNi      総酸量12.50.012 、
!i’/ lFe (fillo、 37’ 、!i’
/ 1INa 2   &/l  N(J3 0.12  g/] クエン酸 次に、鋼板を十分に水洗し、不動態化のためにもう一度
水洗してから乾燥させた。
この実験の結果を第2表に示す。
第2表 本発明の方法  従来法 リン酸塩被膜の重量(、!?/m2) a)予洗俗調製直後    1.38   1.37b
) 3時間後       1.47   1.79C
)24時間後      1.49   2.06本発
明の方法を使用した場合、リン酸塩被膜の重量は24時
間以内では実質的に一定であるが、ベントナイトを金談
ない予洗浴を使用した場合の被膜の重量は、その間に約
50%増加する。
以下、本発明を要約的に説明する。
本発明は、リン酸塩処理の前に、活性剤含有水性予洗浴
を用いて金属表面を前処理する方法及びそれに使用する
組成物に関するものであって、従来法の添加剤に加えて
、モンモリロナイトを、奸才しくけベントナイトの形で
、好ましくは0,01〜10El/l含有する予洗浴を
金属表面に接触させることにより、活性化の低下を防止
しようとするものである。
本発明は、特に、リン酸亜鉛溶液でリン酸塩処理する前
に、微細に分散させたリン酸チタン或G)は微細に分散
させた第三級リン酸亜鉛を含む予洗浴、又は、リン酸マ
ンガン溶液でリン酸塩処理する前の、微細に分散させた
第三級リン酸マンガン或いは微細に分散させたリン酸マ
ンカン鉄+1)を含む予洗浴の使用に適している。
代理人 上屋 勝 〃  常包芳男

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、リン酸塩処理に先立って活性剤含有水性予洗浴によ
    り金属表面を前処理する方法において、モンモリロナイ
    トを付加的に含む予洗浄を金属表面に接触させることを
    特徴とする金属表面の前処理方法。 2、 モンモリロナイトをベントナイトの形で含む予洗
    浄を金属表面に接触させ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。 3.0.01〜10g1It量のモンモリロナイトを含
    む予洗浄を金属表面に接触させることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項又は第2項に記載の方法。 4 リン酸亜鉛溶液によるリン酸塩処理に先立って、微
    細に分散させたリン酸チタン又は微細に分散させた第三
    級リン酸亜鉛を含む予洗浄を金属表面に接触させること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれか
    1項に記載の方法。 5、 リン酸マンガン溶液によるリン酸塩処理に先立っ
    て、微細に分散させた第三級リン酸マンガンを含む予洗
    浄を金属表面に接触きせることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載の方法。 6、 リン酸マンガン溶液によるリン酸塩処理に先立っ
    て、微細に分散させたリン酸マンガン鉄Ll[Ilを含
    む予洗浄を金属表面に接触させることを特徴とする特許
    請求の範囲第1功〜第6項のいずれか1項に記載の方法
    。 Z 水性媒質中に、リン酸塩処理前に金属表面を活性化
    させるための成分に加えて、モンモリロナイトを0.0
    1〜109/11含有していることを特徴とする金属表
    面の前処理方法に使用する組成物。
JP3969284A 1983-03-01 1984-03-01 金属表面の前処理方法及びそれに使用する組成物 Pending JPS59226181A (ja)

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Publications (1)

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JP (1) JPS59226181A (ja)
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DK (1) DK121384A (ja)
ES (1) ES530217A0 (ja)
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EP0117599A1 (de) 1984-09-05
ES8505733A1 (es) 1985-06-01
DK121384A (da) 1984-09-02
ES530217A0 (es) 1985-06-01
PT78169A (en) 1984-03-01
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