JPS60245784A - 金属表面処理法 - Google Patents
金属表面処理法Info
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- JPS60245784A JPS60245784A JP9859884A JP9859884A JPS60245784A JP S60245784 A JPS60245784 A JP S60245784A JP 9859884 A JP9859884 A JP 9859884A JP 9859884 A JP9859884 A JP 9859884A JP S60245784 A JPS60245784 A JP S60245784A
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- zinc
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- alloy
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C22/00—Chemical 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
- C23C22/73—Chemical 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 characterised by the process
- C23C22/74—Chemical 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 characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
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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】
本発明は鉄および鉄合金の防食表面処理法に関するつ
鋼材の表面の防食に亜鉛を溶融めっきまたは電気めっき
することはよく知られている。比較的最近、本願出願人
の一人によって、鉄または鉄合金を核とし、この核の周
囲に鉄亜鉛合金層を介してｉ＋＜鉛または亜鉛合金を被
着してなる独立した被着粒子の集合体からなるプラスト
材トＩを鉄または鉄合金の表面に投射することからなる
鉄または鉄合金表面の亜鉛被覆法が開発された（特開昭
５６−４５３７２）。この方法を本明細書ではブラスト
亜鉛被覆法とよぶ。
することはよく知られている。比較的最近、本願出願人
の一人によって、鉄または鉄合金を核とし、この核の周
囲に鉄亜鉛合金層を介してｉ＋＜鉛または亜鉛合金を被
着してなる独立した被着粒子の集合体からなるプラスト
材トＩを鉄または鉄合金の表面に投射することからなる
鉄または鉄合金表面の亜鉛被覆法が開発された（特開昭
５６−４５３７２）。この方法を本明細書ではブラスト
亜鉛被覆法とよぶ。
この方法は、設備費が低床で、エネルギー消費が少なく
、環境汚染要素が少ない、画期的な方法であるが、この
方法によって形成された亜鉛被覆は耐食性において充分
でなく、ｌ ＯＯｍｇ／ｄｍ２の刺着量では、塩水噴霧
試験において２４時間内に赤錆が発生する。これはこの
方法によって形成された亜鉛被膜か鉄−亜鉛合金である
ことと多孔性であること等によると占えられる。
、環境汚染要素が少ない、画期的な方法であるが、この
方法によって形成された亜鉛被覆は耐食性において充分
でなく、ｌ ＯＯｍｇ／ｄｍ２の刺着量では、塩水噴霧
試験において２４時間内に赤錆が発生する。これはこの
方法によって形成された亜鉛被膜か鉄−亜鉛合金である
ことと多孔性であること等によると占えられる。
・方において亜鉛めっき鋼板の耐食性を向上させるため
に、これに水系クロメート処理を行なうことは知られて
いる。これは亜鉛めっき鋼板の表１類を水溶性クロム酪
化合物と強酸と水のＪル合物に処理することである。水
系クロメ−）・処理は純亜鉛に対しては有効であるが、
鉄−亜鉛系素材に対しては生成被膜にばらつきが大で純
亜鉛の場合のように効果か大きくない。
に、これに水系クロメート処理を行なうことは知られて
いる。これは亜鉛めっき鋼板の表１類を水溶性クロム酪
化合物と強酸と水のＪル合物に処理することである。水
系クロメ−）・処理は純亜鉛に対しては有効であるが、
鉄−亜鉛系素材に対しては生成被膜にばらつきが大で純
亜鉛の場合のように効果か大きくない。
水系クロメ−１処理は水と木ｒｒｆ溶性りロム耐化合物
と硫酸のような強酸の混合物であり、被膜表面の亜鉛が
強酸と反紀、して発生期の水素を生じ、これかクロム酸
を還元してクロメート被膜を表面に抗Ａさせるもので、
反応は亜鉛めっき表面の界面で起るため、厚い被ｌＩり
を形成することが困難である。
と硫酸のような強酸の混合物であり、被膜表面の亜鉛が
強酸と反紀、して発生期の水素を生じ、これかクロム酸
を還元してクロメート被膜を表面に抗Ａさせるもので、
反応は亜鉛めっき表面の界面で起るため、厚い被ｌＩり
を形成することが困難である。
水系クロメート処理の外に焼料型クロメート処理か知ら
れている。これは、水溶性クロム酸化合物と還元剤と水
の混合物であって、被処理物の表面に塗布した後、焼付
加熱すると、水溶性クロム酸化合物が還元されて、水不
溶性のクロメート被膜を生成するものである。この処理
剤としては、ペンウォルトネ」の「ハイナック」、グイ
ヤモンドシャムロック社の「グクロメント】００Ｊなと
が知られている。
れている。これは、水溶性クロム酸化合物と還元剤と水
の混合物であって、被処理物の表面に塗布した後、焼付
加熱すると、水溶性クロム酸化合物が還元されて、水不
溶性のクロメート被膜を生成するものである。この処理
剤としては、ペンウォルトネ」の「ハイナック」、グイ
ヤモンドシャムロック社の「グクロメント】００Ｊなと
が知られている。
焼料型クロメート処理における被膜形成は還元剤の存在
下に加熱されてクロム酸が貸元されることであるから、
素地がブラスト亜鉛被覆法によって形成されたような鉄
−亜鉛合金であっても、支障なく還元は達成される。
下に加熱されてクロム酸が貸元されることであるから、
素地がブラスト亜鉛被覆法によって形成されたような鉄
−亜鉛合金であっても、支障なく還元は達成される。
木発明者等は前記ブラスト亜鉛被覆法によって形成され
た亜鉛被覆鋼材料に焼料りロメート処理を施すことによ
り、優れた防食被膜を形成することかできることを発見
した。
た亜鉛被覆鋼材料に焼料りロメート処理を施すことによ
り、優れた防食被膜を形成することかできることを発見
した。
即ち、本発明によれば、鉄または鉄合金を核とし、この
核の周囲に鉄亜鉛合金層を介己て亜鉛または亜鉛合金を
被着してなる独立した被着粒子の集合体からなるブラス
ト材１ｉ（、ＩＪ下、鉄−卯鉛ブラスト材料という）を
鉄または鉄合金の表面に投射することによって鉄または
鉄合金表面に亜鉛被覆被膜を形成し、このように形成さ
れた表面に水溶＋１１クロム醇化合物と還元剤と金属粉
末と水からなる組成物を適用し、焼成して耐食性被膜を
形成することからなる鉄または鉄合金の表面処理法が提
供される。
核の周囲に鉄亜鉛合金層を介己て亜鉛または亜鉛合金を
被着してなる独立した被着粒子の集合体からなるブラス
ト材１ｉ（、ＩＪ下、鉄−卯鉛ブラスト材料という）を
鉄または鉄合金の表面に投射することによって鉄または
鉄合金表面に亜鉛被覆被膜を形成し、このように形成さ
れた表面に水溶＋１１クロム醇化合物と還元剤と金属粉
末と水からなる組成物を適用し、焼成して耐食性被膜を
形成することからなる鉄または鉄合金の表面処理法が提
供される。
ブラスト亜鉛被覆法は非水系処理で排水のない処理法で
あり、この後で水系排出物の多い水系クロメート処理を
行なうことは賢明ではない。
あり、この後で水系排出物の多い水系クロメート処理を
行なうことは賢明ではない。
本発明の方法では、ブラスト亜鉛被覆法の利点をそこな
うことなく、その弱点であった耐食効果を補うことがで
きる。
うことなく、その弱点であった耐食効果を補うことがで
きる。
ブラスト亜鉛被覆法については前記公開特許公報に訂細
に記載されているから、ここで３゛４細に述べない。
に記載されているから、ここで３゛４細に述べない。
焼イ・］型クりメート被覆形成に使用されるクロム酸化
合物は無水クロム酸、重クロム酸カリウム、重クロム酸
ナトリウム、東クロム酸マグネシウム、重クロム酸亜鉛
、等の水溶性クロム酸化合物である。
合物は無水クロム酸、重クロム酸カリウム、重クロム酸
ナトリウム、東クロム酸マグネシウム、重クロム酸亜鉛
、等の水溶性クロム酸化合物である。
口元剤はアジピン酎、無水マレイン酎、リンゴ酸、コノ
゛り酸、アクリル酎 ピメリン酩、スペリン酪、アセラ
イン酪、イタコン耐、コハク酸アミド、アクリルアミド
、第ゴブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、その他のポリエ
チレングリコール、その池のポリプロピレングリコール
、庶糖、グルコース、でんぷん、等である。通冨の概念
の還元剤のほかに、クロム酸化合物水溶液と共存できる
アクリル樹脂エマルション、スチレンブタジェン樹脂エ
マルジョン、アルキド樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂
エマルジョンのような樹脂エマルジョンも使用できる。
゛り酸、アクリル酎 ピメリン酩、スペリン酪、アセラ
イン酪、イタコン耐、コハク酸アミド、アクリルアミド
、第ゴブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、その他のポリエ
チレングリコール、その池のポリプロピレングリコール
、庶糖、グルコース、でんぷん、等である。通冨の概念
の還元剤のほかに、クロム酸化合物水溶液と共存できる
アクリル樹脂エマルション、スチレンブタジェン樹脂エ
マルジョン、アルキド樹脂エマルジョン、エポキシ樹脂
エマルジョンのような樹脂エマルジョンも使用できる。
これらの樹脂はクロム酸化合物を還元して自らは分解さ
れるが、一部は被膜形成体となってクロメート被膜中に
残る。
れるが、一部は被膜形成体となってクロメート被膜中に
残る。
焼付５＋１クロメ一ト被覆形成組成物は、必要ならば、
ｐＨｍｍ剤を含むことができる。適止なｐＨに調整する
ことによって、混合液の貯蔵安定性と、生成被膜の密着
性と耐食性をＩ々良にすることかできる。ｐＨ調整剤は
リチウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、
亜鉛、カドミウム、等の１族およびＩＩＡ族の金属の塩
化物、水酸化物から選択される。
ｐＨｍｍ剤を含むことができる。適止なｐＨに調整する
ことによって、混合液の貯蔵安定性と、生成被膜の密着
性と耐食性をＩ々良にすることかできる。ｐＨ調整剤は
リチウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム、
亜鉛、カドミウム、等の１族およびＩＩＡ族の金属の塩
化物、水酸化物から選択される。
焼付型クロメート被覆形成組成物は、必要ならばホウ酸
を含むことができる。ホウ酸添加により耐食性はさらに
向上する。
を含むことができる。ホウ酸添加により耐食性はさらに
向上する。
本組成物に含まれる金属粉末は負の標準電位を有し、そ
の絶対値が鉄のそれより大であれば、どの金属も使用で
きるが、実際には粉末状のＺｎ、Ａ１またはその混合物
もしくは合金が使用される。粉末は輛片状であることが
望ましい。
の絶対値が鉄のそれより大であれば、どの金属も使用で
きるが、実際には粉末状のＺｎ、Ａ１またはその混合物
もしくは合金が使用される。粉末は輛片状であることが
望ましい。
このような金属粉を含むことにより巾なる無水クロム酸
と還元剤の組成物より高度の耐食性をケ。
と還元剤の組成物より高度の耐食性をケ。
えることができる。
本組成物に必要な被処理物の表面の濡れ性を改良するた
めに、ノニオン界面活性剤やフッ素系界面活性剤を添加
することができる。
めに、ノニオン界面活性剤やフッ素系界面活性剤を添加
することができる。
このような焼付型クロメート被膜形成物は既知である。
一般に稀釈剤の水と他の有効成分の比は５０ ： ５０
から９９．５：０．５の範囲にあり、クロム酸化合物と
還元剤の比は１・０．０１から１＋５００の範囲であり
、金属粉末とクロム酸化合物の比は１：０．５から１：
５０の範囲である。
から９９．５：０．５の範囲にあり、クロム酸化合物と
還元剤の比は１・０．０１から１＋５００の範囲であり
、金属粉末とクロム酸化合物の比は１：０．５から１：
５０の範囲である。
焼付型クロメート被膜形成組成物を被処理物の表面に適
用するには、スプレィ、ロールコート、浸漬、はけ塗り
、遠心振切をともなう浸漬等、既知のとのような手段に
よっても実施することができる。
用するには、スプレィ、ロールコート、浸漬、はけ塗り
、遠心振切をともなう浸漬等、既知のとのような手段に
よっても実施することができる。
組成物適用後、被処理物は、熱風循環炉、遠赤外、赤外
加熱炉、高周波誘導加熱炉１等またはこれらのＭ１合せ
のなかから選択される手段によって個々の処理液に要求
される温度と温度で焼付処理される。必要ならば、塗布
と加熱を繰返す。
加熱炉、高周波誘導加熱炉１等またはこれらのＭ１合せ
のなかから選択される手段によって個々の処理液に要求
される温度と温度で焼付処理される。必要ならば、塗布
と加熱を繰返す。
次に実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例における耐食性試験は次のように実施された。
試験片はＭＩＯＸ４０ｍｍの六角軟鋼ボルトをトリクロ
ルエタンで蒸気脱脂した後、前記の鉄−亜鉛ブラスト材
料を３０分間投射し、表面に１００ｍｇ／ｄＩ１１２の
目刺量で鉄−亜鉛合金被膜を生成させたものに焼付クロ
メート処理を施したものである。各５個を次の耐食性試
験に供した。
ルエタンで蒸気脱脂した後、前記の鉄−亜鉛ブラスト材
料を３０分間投射し、表面に１００ｍｇ／ｄＩ１１２の
目刺量で鉄−亜鉛合金被膜を生成させたものに焼付クロ
メート処理を施したものである。各５個を次の耐食性試
験に供した。
（１）塩水噴霧試験
Ｊ Ｉ ５−Ｚ−２３７１の試験法により、下記の基準
によって判定評価した。
によって判定評価した。
５点 赤錆の発生なし
４点 １０個以内のピンホール状赤錆発生３点 黒錆が
ひろがり若工錆７（流れ始める２点 錆汁の僚れが著し
い １点 前面赤錆でおおわれる （２）＋ヤステスト ＪＩＳ−Ｄ−０２０１−１９７１の試験法による。ただ
し噴霧液のｐＨを３，５とした。
ひろがり若工錆７（流れ始める２点 錆汁の僚れが著し
い １点 前面赤錆でおおわれる （２）＋ヤステスト ＪＩＳ−Ｄ−０２０１−１９７１の試験法による。ただ
し噴霧液のｐＨを３，５とした。
発錆の判定基準は上記と同じ。
（３）屋外散水試験
太陽光のあたるアスファルト舗装面にスプリンクラ−を
置き、その周囲に外周１．４ｍ以内に試験片を同心円状
にならべ、水道水を０．３〜０．４ｍ’／ｈｒの量で連
続的に散布した。この試験は昭和５８年ｌＯ月から１２
月の間に行なわれた。
置き、その周囲に外周１．４ｍ以内に試験片を同心円状
にならべ、水道水を０．３〜０．４ｍ’／ｈｒの量で連
続的に散布した。この試験は昭和５８年ｌＯ月から１２
月の間に行なわれた。
（４）サイクルテス、ト
Ｊ Ｉ ５−Ｚ−２３７１に規定される連続塩水噴霧試
験を４時間、６０’（ＩＩ！における乾燥を２時間、５
０°Ｃ１９０％以」−の湿潤試験を２時間行なうことを
１サイクルとして これをくりかえした。
験を４時間、６０’（ＩＩ！における乾燥を２時間、５
０°Ｃ１９０％以」−の湿潤試験を２時間行なうことを
１サイクルとして これをくりかえした。
実施例１
゛１パ均粒径４．５μの４１１鉛粉末１５屯：４１部、
ディスパノールＬＳ−Ｚｏｏ（８本油脂（株）製ノニオ
ン系界面活性剤）０．５重量部、酸化でグネシウム０．
１５重緻部、無水クロム醒３．５重量部、アジピノ′酪
５重量部、脱イオン水７５８５虫部郁を１昆合して処理
液を調製１７た。鉄−亜鉛ブラスト材料で処理したボル
トをこの処理液に浸漬した後、遠心振切装置で２０Ｏｒ
ｐｍで３０秒間振り切り余分の液を除去１．た。直ちに
３００°Ｃに保士νした熱風循環炉に入れ被処理物が３
００°Ｃに達してから１５分間保持し、取り出して常温
まで冷却した。
ディスパノールＬＳ−Ｚｏｏ（８本油脂（株）製ノニオ
ン系界面活性剤）０．５重量部、酸化でグネシウム０．
１５重緻部、無水クロム醒３．５重量部、アジピノ′酪
５重量部、脱イオン水７５８５虫部郁を１昆合して処理
液を調製１７た。鉄−亜鉛ブラスト材料で処理したボル
トをこの処理液に浸漬した後、遠心振切装置で２０Ｏｒ
ｐｍで３０秒間振り切り余分の液を除去１．た。直ちに
３００°Ｃに保士νした熱風循環炉に入れ被処理物が３
００°Ｃに達してから１５分間保持し、取り出して常温
まで冷却した。
実施例２
無水クロム酸３ 、５ Ｉ ｉｔｉ’部、 醇化カルシ
ウム０．５重量部、脱イオン水６０．９重量部を混合し
て１重コ合物Ｙとする。別に、エチレングリコール１５
重績部に平均粒径１０川の鯖片状亜鉛２０重清部とノプ
コ１５２９ （タイヤモンドシャムロック社製ノニオン
系界面活性剤）０．１重量部を混合し、この混合物をＸ
とする。Ｘを攪拌しなからこれにＹを徐々に注ぎ全量を
程合して処理液を調製した。以下、実施例１と同様にし
てボルトを被覆した。
ウム０．５重量部、脱イオン水６０．９重量部を混合し
て１重コ合物Ｙとする。別に、エチレングリコール１５
重績部に平均粒径１０川の鯖片状亜鉛２０重清部とノプ
コ１５２９ （タイヤモンドシャムロック社製ノニオン
系界面活性剤）０．１重量部を混合し、この混合物をＸ
とする。Ｘを攪拌しなからこれにＹを徐々に注ぎ全量を
程合して処理液を調製した。以下、実施例１と同様にし
てボルトを被覆した。
実施例３
無水クロム酸６重量部、酸化亜鉛１．０重量ｊ＜ｌ（１
脱イオン水４８重量部を混合して混合物Ｙとする。別に
ジプロピレングリコール３０重量部にモ均おｆ径１０ｐ
、の鱗片状亜鉛１０重量部と鱗片状アルミニウム５毛が
部を混合しこれを程合物Ｘとする。Ｘを攪拌しながら、
これにＹを注ぎ、全φ−を混合して処理液を調製した。
脱イオン水４８重量部を混合して混合物Ｙとする。別に
ジプロピレングリコール３０重量部にモ均おｆ径１０ｐ
、の鱗片状亜鉛１０重量部と鱗片状アルミニウム５毛が
部を混合しこれを程合物Ｘとする。Ｘを攪拌しながら、
これにＹを注ぎ、全φ−を混合して処理液を調製した。
以下吏施例１と同様に処理してボルトを被覆した。
実施例４
重クロム酸マグネシウム５＠早部、脱イオン水５４．４
重−に部、ホウ酸０．５重量部を混合して混合物Ｙとす
るう別にプロピレングリコール２５重量部に平均粒径ｌ
Ｏ川の鯖片状卯鉛１５重量部とノプコ１５２９ ０．１
重量部を混合し、これを混合物Ｘとする。Ｘを攪拌しな
がら、これにＹを徐々に注ぎ全量を混合して処理液を調
製した。
重−に部、ホウ酸０．５重量部を混合して混合物Ｙとす
るう別にプロピレングリコール２５重量部に平均粒径ｌ
Ｏ川の鯖片状卯鉛１５重量部とノプコ１５２９ ０．１
重量部を混合し、これを混合物Ｘとする。Ｘを攪拌しな
がら、これにＹを徐々に注ぎ全量を混合して処理液を調
製した。
以ト実施例１と同様に処理してボルトを被覆した。
結果はまとめて次の表に示しである。
Claims (1)
- １、鉄または鉄合金を核とし、この核の周囲に鉄亜鉛合
金層を介して亜鉛または亜鉛合金を被着してなる独ヴし
た被着粒子の集合体からなるブラヌト材料を鉄または鉄
合金の表面に投射することによって鉄または鉄合金表面
にザ鉛被覆被膜を形成し、このように形成された表面に
水溶性クロム酎化合物と還元剤と還元性金属粉末と水か
らなる組成物を適用し、焼成してクロメート被膜を形成
することからなる鉄または鉄合金の表面処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9859884A JPS60245784A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 金属表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9859884A JPS60245784A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 金属表面処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245784A true JPS60245784A (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14224060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9859884A Pending JPS60245784A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 金属表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230118207A1 (en) * | 2018-09-14 | 2023-04-20 | Minimax Viking Research & Development Gmbh | Non-Frangible Thermally Responsive Fluid Control Assemblies for Automatic Corrosion Resistant Sprinklers |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP9859884A patent/JPS60245784A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230118207A1 (en) * | 2018-09-14 | 2023-04-20 | Minimax Viking Research & Development Gmbh | Non-Frangible Thermally Responsive Fluid Control Assemblies for Automatic Corrosion Resistant Sprinklers |
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