JPS6133910B2

JPS6133910B2 -

Info

Publication number: JPS6133910B2
Application number: JP5547579A
Authority: JP
Inventors: Nobuyori Kasahara; Masaharu Ishizaka; Mitsuo Suzuki
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1979-05-07
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1986-08-05
Also published as: JPS55148773A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は亜鉛および亜鉛合金製品の表面処理法
に関するもので、溶融亜鉛メツキ鋼板、電気亜鉛
メツキ鋼板、亜鉛板、亜鉛ダイカスト等の表面に
5g／以下の低濃度のタンニンまたはタンニン
酸水溶液にて処理することにより、有色クロメー
ト処理皮膜とほぼ同程度の耐食性を持ち、クロメ
ート処理よりも外観、塗膜密着性に優れた保護皮
膜を有害廃液を排出することなく形成させること
を目的としている。従来より亜鉛および亜鉛合金製品の表面処理法
にはクロメート処理が行なわれてきた。しかし、
クロメート処理で得られる保護皮膜は、着色して
いるため外観が悪く、これを脱色すると（ユニク
ロ法）耐食性が極端に悪くなる欠点があつた。また、クロメート処理皮膜は、しばしば塗膜の
二次密着性が悪いため塗装下地処理には適当でな
く、人体に有害な六価クロムを使用するため作業
環境汚染、排水処理およびスラツジの廃棄が困難
等の問題を持つていた。亜鉛および亜鉛製品の表面処理法には他にリン
酸塩処理があるが、この処理法で得られる皮膜は
耐食性に乏しいため、塗装の下地処理にしか用い
ることができず、それ故にクロメート処理と同程
度の耐食性を持ち、外観や、塗膜密着性に優れた
無公害表面処理法の開発が強く要望されてきた。タンニン酸を用いて金属表面を処理すること
は、すでに良く知られている。しかし、これを亜
鉛および亜鉛合金製品に適応した従来法では、亜
鉛とタンニン酸の反応性が低いため、50g／以
上の高濃度のタンニン酸水溶液を用いてもクロメ
ート処理法と同程度の耐食性は得られず、外観も
高濃度のタンニン酸水溶液を用いた場合、亜鉛表
面が白く変色し利点は少なかつた。また、これらの有機薬品は、一般に高価なので
クロメート法と比較して経済的にも不利であつ
た。そこでこの欠点をなくすため、本発明者等は亜
鉛および亜鉛合金製品をPH12.5以上のアルカリ性
水溶液で処理すると、タンニンまたはタンニン酸
との反応性が高くなり、5g／以下の低濃度の
タンニンまたはタンニン酸溶液からもクロメート
処理法と同程度の耐食性を持ち、しかも塗膜密着
性の優れた保護皮膜を形成することを見い出し本
発明を完成した。また本発明で得られる保護皮膜は、ほとんど無
色透明で外観的にも優れ、且つ有害物質を使用し
ないので環境汚染や廃水処理の問題もなくコスト
も従来法より安価である。本発明で用いる強アルカリ性水溶液は亜鉛およ
び亜鉛合金製品表面の金属亜鉛に作用し、それを
部分的にイオン化させ、タンニンまたはタンニン
酸の−OH，−COOH基と反応し易くする効果を
もつものと推定され、亜鉛製品に一般に用いられ
る弱アルカリ性の脱指剤によつては同様な効果が
得られないことからみて、それらの効果とは本質
的に異なるものであろう。本発明で使用するアルカリ性水溶液は、アルカ
リ金属水酸化物、アルカリ金属珪酸塩、アルカリ
金属リン酸塩、アルカリ金属硼酸塩等の１種また
は２種以上を含有する水溶液であつて、液のPHは
12.5以上、好ましくはPH13.5〜14.0である。 PH12.5以下では金属亜鉛活性化の効果が少な
く、PH14.0以上では活性化の効果はほとんど変わ
らないため、あまりアルカリ濃度を高くすること
は経済的ではない。必要に応じて界面活性剤を含有させることがで
き金属表面が油等で汚れている場合に有効であ
る。界面活性剤としては非イオン、陰イオンおよ
び両性イオン界面活性剤を使用し、効果の点から
その使用量は0.1〜5g／が好ましい。使用条件としては常温から溶液の沸点までの温
度で浸漬法、スプレー法等により使用できるが性
能面経済面より考えると25〜50℃で10〜60秒処理
するのが好ましい。アルカリ性水溶液で処理した
後水洗する。次でタンニンまたはタンニン酸を主成分とする
酸性の水溶液で処理する。本発明に使用するタンニンまたはタンニン酸は
ポリオキシフエニルを基本構造としたものでデプ
シド、中国産タンニン、トルコ産タンニン、ハマ
メリタンニン、スマツクタンニン、ケブリン酸、
五倍子タンニン、エラーグ酸タンニン、カテキ
ン、カテキユーおよびガンビア、ケブラチヨタン
ニン等が挙げられる。使用濃度は0.1〜10g／で好ましくは１〜5g／
である。0.1g／以下では充分な耐食性を得る
ことができず、10g／以上では耐食性、塗膜密
着性等の性能は変わらないが、表面が白くなり外
観も、また経済的にも不利である。この水溶液の
PHは、2.0〜6.0が好ましい。PH2.0以下では皮膜形
成反応よりも亜鉛溶解反応が主として進行し、PH
6.0以上では皮膜形成に長時間を要するので適当
でない。タンニンまたはタンニン酸水溶液の使用
条件としては常温から沸点までの温度で浸漬法、
スプレー法等により使用できるが性能面経済面か
ら考えると40〜60℃で５〜60秒間処理するのが好
ましい。タンニンまたはタンニン酸水溶液で処理した
後、液切りをし、自然乾燥または温風で乾燥す
る。以下に本発明の実施例を示す。実施例１ 50×100×0.3mmの溶融亜鉛メツキ鋼板、電気亜
鉛メツキ鋼板、亜鉛板を30gの水酸化カリウムを
１の水に溶解した溶液（PH13.7）に50℃で60秒
浸漬後水洗した。次いで3gのタンニン酸（五倍子タンニン）を
水１に溶解した溶液に60℃で30秒浸漬した後、
直ちに乾燥し皮膜形成を行なつた。この試験板にJIS Ｚ―2371に基づく塩水噴霧試
験を行なつた。その結果を第１表に示した。比較例１ 50×100×0.3mmの溶融亜鉛メツキ鋼板、電気亜
鉛メツキ鋼板、亜鉛板を3gのタンニン酸を水１
に溶解した溶液に60℃で30秒浸漬した後、直ち
に乾燥した。この試験板に実施例１と同様の塩水噴霧試験を
行なつた。その結果を第１表に示した。比較例２ 50×100×0.3mmの溶融亜鉛メツキ鋼板、電気亜
鉛メツキ鋼板、亜鉛板を市販の亜鉛、アルミニウ
ム用強アルカリ脱脂剤（三井金属製AZ―721PH
12.3）で脱脂後水洗し、次いで3gのタンニン酸を
１の水に溶解した溶液に60℃で30秒浸漬した後
直ちに乾燥した。この試験板に実施例１と同様の塩水噴霧試験を
行なつた。その結果を第１表に示した。比較例３ 50×100×0.3mmの溶融亜鉛メツキ鋼板、電気亜
鉛メツキ鋼板、亜鉛板を50gのタンニン酸を水１
に溶解した溶液に60℃で30秒浸漬した後、直ち
に乾燥した。この試験板に実施例１と同様の塩水噴霧試験を
行なつた。その結果を第１表に示した。比較例４ 50×100×0.3mmの溶融亜鉛メツキ鋼板、電気亜
鉛メツキ鋼板、亜鉛板に通常の有色クロメート処
理を行なつた。（CrO₃200g／ H₂SO₄2g／の
クロメート浴25℃10秒浸漬）この試験板に実施例１と同様の塩水噴霧試験を
行なつた。その結果を第１表に示した。

【表】実施例２実施例１および比較例１〜４で作製した試験板
にメラミン―アルキツド系塗料（三金特殊塗料製
ユニコープBM）を厚さ25ミクロンにスプレー塗
装し、160℃で15分間焼付を行なつた。この試験板にゴバン目セロハン粘着テープ試験
を行なつた。その結果を第２表に示した。

【表】実施例３実施例２で作製した試験板のうち実施例１と比
較例３、比較例４の試験板を恒温恒湿槽（温度70
℃、湿度98％以上）中に300時間放置後、セロハ
ン粘着テープによる塗膜のハクリ試験を行なつ
た。その結果を第３表に示した。

【表】本発明で処理した亜鉛および亜鉛合金製品の耐
食性は従来のタンニン酸処理法より数倍優れ、有
色クロメート処理とほぼ同等であり、塗膜密着性
も優れていることがわかる。また本発明が環境汚染防止に貢献することは明
らかである。

Claims

【特許請求の範囲】

１亜鉛および亜鉛合金製品をPH12.5以上の強ア
ルカリ性水溶液で処理した後、タンニンまたはタ
ンニン酸を主成分とする酸性の水溶液で処理する
事を特徴とする亜鉛および亜鉛合金製品の表面処
理法。