JPS6283477A - 鉄鋼材の表面処理方法 - Google Patents

鉄鋼材の表面処理方法

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JPS6283477A
JPS6283477A JP60224353A JP22435385A JPS6283477A JP S6283477 A JPS6283477 A JP S6283477A JP 60224353 A JP60224353 A JP 60224353A JP 22435385 A JP22435385 A JP 22435385A JP S6283477 A JPS6283477 A JP S6283477A
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phosphate
zinc
alloy
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Yoshio Nagaei
永栄 義勇
Koji Totsugi
戸次 幸二
Yoshihiko Sawazaki
沢崎 嘉彦
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Nihon Parkerizing Co Ltd
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DOWA TEPPUN KOGYO KK
Nihon Parkerizing Co Ltd
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    • 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
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    • C23C22/36Chemical 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 fluorides or complex fluorides containing also phosphates
    • C23C22/362Chemical 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 fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also zinc cations

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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】 1彦業土の利用分野] 本発明は、ショツトブラストとリン酸塩処理とを組合せ
た鉄鋼材の表面処理lj法に関するものである。
[従来の技術] 従来、鉄鋼材料を塗装J−るに際し、塗装後の耐食性を
向上させるためにその表面にリン酸塩処理が施されてい
るのが通常である。しかし、この処理法よりも更に耐食
性を向トさ1士る塗装置’iij処叩方法が要望されて
いることは、1S実である。
例えばテレビ塔の如き人型購造物にあっては、その建造
費が膨大であり長期に至ってその品質を維持するために
長期防錆を必要とするものである。
鉄鋼材料の耐食性を更に向上させるために、リン酸塩処
理のみでなく、先ず卯鉛メツVを施こし、次いでリン1
12塩処理を行う方法しある。しかしこの方法では、亜
鉛メツ■を施づ一11訂に鉄鋼材に錆、黒皮がある場合
は勿論表面を活t#l化させろため酸洗を必要とし、酸
洗→水洗−〉メツ1の複雑な工程がとられる。メッキを
行う−Fでのそれ以外の欠点は、■大型部品を処理する
場合に大型メッキ槽を必要とし設備費が高くつくこと、
■メッキ浴の管理が必要なこと、■メッキの為の廃水処
理が必要なこと、である。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は、前記の如き作業面、コスト面及び廃水処理面
での問題点の解決を図ったものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明者は、前記問題点の解決を図る具体的手段として
、亜鉛、亜鉛合金、III!鉛又は昨鉛合金の被覆金属
の微粒子をシミツトブラスト方式により鉄鋼材表面に吹
きつけることにより、鉄鋼材表面の錆、黒皮等の酸化皮
膜を除去すると同時に前記微粒子の衝突により該金属材
料の表面に亜鉛又は、亜鉛合金の皮膜を形成させた。鉄
鋼材表面に形成された亜鉛又は亜鉛合金の皮膜は、微粒
子の衝突による集合体のため間隙があるが、これにニッ
ケルイオンが添加されたリン酸塩処理液により処理して
、リン酸塩皮膜を形成させ、前記微粒子の間隙をリン酸
塩結晶によって埋めることにJ、り本発明を完成した。
尚、本発明は、金属材表面に錆、黒皮等の酸化皮膜がな
い場合も出来る。
シ]ットブラス1〜に用いられる亜鉛、亜鉛合金、亜鉛
又は亜鉛合金が被覆された金属微粒子は、粒径が例えば
0.2〜1.1跡のものを用い、硬度が高い方が金属材
料表面の酸化皮膜除去性が良いので、鉄系微粒子に亜鉛
をコーティングしたのちその微粒子を加熱して亜鉛皮膜
を鉄系微粒子の鉄と合金化させたものが良く、市販され
ている商品として株式会社υンボー製のZ−IRON 
ALOYED 5IIOT (硬度HV≧ 350〜4
50)がある。金属材料表面に形成させる金属亜鉛又は
亜鉛合金の皮膜量は、経済的41而を考慮して01〜5
0g/rtiが適当である。金属亜鉛又は亜鉛合金の皮
膜量を増すにはショツト時間を良くする。又短時間で該
金属皮膜をつける場合は、ショットの吐出槽を増す。シ
ョットの吐出槽は、一般的には投射厚で10〜150 
mmである。
リン酸塩処理液は、従来の亜鉛材用酸性リン酸塩処理液
を適用し、例えば特公昭42−12130号公報に記載
された処理液が適用される。リン酸塩処理液に添加され
るニッケルイオンは、リン酸塩処理中鉄鋼材表面に形成
された亜鉛又は亜鉛合金皮膜の溶出を抑制する必須成分
であり、0.05〜10g/J添加する。0.05 g
/J)未満では添加の効果が充分発揮されず、10g/
ρを超えると経済的に不利で、好ましくは0.1〜5g
/41である。通常リン酸塩処理液中に含有さゼるリン
酸イオンは5〜100g/、O1亜鉛イオンは0.3〜
7g/ρ、硝酸イオンは1〜301勺、フッ化物イオン
は0.1〜5!7/i有機酸O〜10g/J1である。
ニッケルイオンは、硝酸ニッケル、炭酸ニッケル等の塩
で添加すれば良い。
このリン酸塩処理は、通常常温〜80℃で浸漬又はスプ
レー法にて5秒〜10分間行う。皮膜化成反応を速める
ため又はリン酸塩処理中亜鉛又は亜鉛合金の溶出を抑え
るためには、予じめコロイドチタンを含有する表面調整
用水溶液で亜鉛又は亜鉛合金皮膜が形成された被処理金
属表面を表面調整するとよい。コロイドチタンを含有す
る表面調整用水溶液は、公知のものが使用でき、例えば
チタンイオン1〜50ppHl 、リン酸イオン200
〜3000ρpm 、ピロりん酸イオン50〜6oop
pmを含有し、pl+8.0〜9.5からなる表面調整
剤水溶液である。次に被処理金属をリン酸塩処理し該金
属表面にリン酸塩皮膜を形成させた後、水洗して乾燥し
、塗装下地とづる。
リン酸塩処理後、耐食性を向上させるために、従来公知
のクロム酸水溶液、樹脂水分散又は水溶液、タンニン酸
水溶液、シリカコロイド水溶液等によるシーリングを行
っても良い。
[作 用] 金属材料表面に亜鉛、亜鉛合金、亜鉛被覆金属又は亜鉛
合金被覆金属の微粒子をショツトブラストすることによ
り金属材料表面の酸化皮膜が物理的に除去され、同時に
前記微粒子が強固に付着或いは侵入して金属亜鉛又は亜
鉛合金の皮膜が形成される。この皮膜は、微粒子の衝突
による集合体のため間隙があり従来の亜鉛メッキはどの
耐食性がないが、この表面をリン酸塩処理することによ
リン酸塩結晶が生成し、前記微粒子の間隙がリン酸塩結
晶によって埋まり塗装下地として耐食t1の良好なる皮
膜が形成される。コロイドチタンによる表面調整又はリ
ン酸塩処理液中のニッケルイオンはリン酸塩処理時、鉄
鋼材表面に形成された亜鉛又は亜鉛合金皮膜のリン酸塩
処理液にJこるエツチング反応を抑制し、前記微粒子の
間隙を大きくするのを防止する。
実施例 1 錆びた5PCC−D鋼板0.8X 100X 150闇
に粒径0.1 o3mの亜鉛微粒子を10分間ショツト
ブラストして、防錆と同時に15g/Td、の金属亜鉛
皮膜を形成させた。
次でその鋼板に表面調整及びリン酸塩処理後水洗して3
価クロムイオンを含有する水溶液(パーコレン62 1
0g、l、日本パー力うイジング製)で処理を行った後
、ロール絞り、乾燥を行った。
リン酸塩の皮膜重量は、1.4g/ mであった。処理
条件は下記の如くである。
この処理鋼板にアルキッドメラミン系塗料〈登録商標ア
ミラックNo、 1ホワイ1〜、関西ペイント■製)を
バーコート法で塗布し、20分間のセツティング後雰囲
気温度140℃の熱風循環式オーブンで25分間焼付し
、塗膜の厚さ30±2ミクロンの塗装板を作製した後、
塗膜密着性試験及び塩水噴霧試一  7 − 験を行った結果を第1表に示す。
試験方法 塗膜密着性試験 1) ゴバン目エリクゼン試験 1mIR角のマス目をゴバン目状にNTカッターで塗面
から素地に達する傷を入れた後、エリクセン試験機で5
姻押出し、セロハンテープで剥離し、塗膜の残った数を
残数/100で評価点をつける。
2>  ili撃試験 デュポン式衝撃試験機(撃心1/2インチ、荷重500
9、落下距離50cm)によって塗面に衝撃を加えた後
、セロハンテープで剥離して評価点をつける。
従って評価点の大きいもの程塗膜密@竹は優れている。
1、塩水噴霧試験 塗装板について 試験板にNTカッターで塗面から素地に達する傷をクロ
ス状に入れてJIS−7−2371に基づく塩水噴霧試
験を120時間行なった後、塗面を水洗後乾燥し、セロ
ハンテープで剥離し、塗面のフクレ剥離状況を評価判定
する。
評価判定基準は下記に示す通りである。
2、無塗装板について 塩水噴霧試験を24時間行なった後白錆発生面積を評価
判定する。
評価判定基準は下記に示す通りである。
実施例 2 コロイドチタンによる表面調整を除いた以外は、実施例
1と同一条件で行った。
リン酸塩皮膜の重量は、19g/T11であった。
イの結果を第1表に示す。
実施例 3 ショットの刺料を、亜鉛微粉末から、亜鉛−鉄合金被覆
金属の微粒子(商品名7−TRON ALOYEDSI
IOT株式会社ザンボー製)に変更した以外は、実施例
1と同一条件で行った。
リン酸塩皮膜の重量は、1.19/TtLであった。
その結果を第1表に示づ。
比較例 1 15g/ rttの電気亜鉛メッキが施された08×1
00X  150mmの鋼板に実施例1と同様のリン酸
塩処理及びアルキッドメラミン系塗料を塗装し20分間
のセツティング後140℃25分間焼付乾燥して実施例
1と同様の試験に供した。その結果を第1表に示す。
比較例 2 リン酸塩処理液からニッケルイオンを除いた以外は、実
施例2と同一条件で行った。その結果を第1表に示す。
比較例 3 0.2〜0.3#の亜鉛微粒子の代りに、0,2〜0.
3#の鉄微粒子を用いた以外は、実施例1と同一条件で
行った。その結果を第1表に示す。
第    1    表 [発明の効果] 本発明を実施することにより鉄鋼材は、その表面の錆、
黒皮等の酸化膜の除去と叶鉛メッキを同時に、しかもメ
ッキ浴を必要どけず、これに伴なうメツ■浴の管理が不
必要で、更に廃水処理の必要もなく行うことが出来、ニ
ッケルイオンが添加されたリン酸塩処理液にて処理する
ことにより良好なる塗装下地皮膜を得ることが出来る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄鋼材表面に、亜鉛、亜鉛合金、亜鉛被覆金属又
    は亜鉛合金被覆金属の微粒子をショットブラスト方式で
    吹きつけて皮膜を形成させ、次いでニッケルイオンを含
    むリン酸塩処理液にて処理してリン酸塩皮膜を生成させ
    ることを特徴とする鉄鋼材の表面処理方法。
  2. (2)鉄鋼材表面に、亜鉛、亜鉛合金、亜鉛被覆金属又
    は亜鉛合金被覆金属の微粒子をショットブラスト方式で
    吹きつけて皮膜を形成させて後、コロイドチタン水溶液
    により表面調整を行い、次いでニッケルイオンを含むリ
    ン酸塩処理液にて処理してリン酸塩皮膜を生成させるこ
    とを特徴とする鉄鋼材の表面処理方法。
JP60224353A 1985-10-08 1985-10-08 鉄鋼材の表面処理方法 Pending JPS6283477A (ja)

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