JPS6311428B2 - - Google Patents

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JPS6311428B2
JPS6311428B2 JP57108682A JP10868282A JPS6311428B2 JP S6311428 B2 JPS6311428 B2 JP S6311428B2 JP 57108682 A JP57108682 A JP 57108682A JP 10868282 A JP10868282 A JP 10868282A JP S6311428 B2 JPS6311428 B2 JP S6311428B2
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JP
Japan
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phosphate
conversion treatment
chemical conversion
phosphate film
coating
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JP57108682A
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JPS58224172A (ja
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Susumu Myagawa
Gensuke Nagai
Kenichi Fukutani
Masahide Kawamura
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Nihon Parkerizing Co Ltd
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Nihon Parkerizing Co Ltd
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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
    • C23C22/05Chemical 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
    • C23C22/06Chemical 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
    • C23C22/34Chemical 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
    • 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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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、冷延鋼板と合金化亜鉛メツキ鋼板と
により構成される板金構成体の表面に、カチオン
電着塗装下地として優れた塗装付着性及び塗装後
の耐チツプ傷性、耐スキヤブコロジオン性、耐孔
食性(耐孔明き腐食性)に優れた性能を付与する
ためのリン酸塩皮膜を形成させる前処理方法に関
する。 例えば、自動車ボデー、冷蔵庫ボデーなどの板
金構成体は、リン酸塩皮膜化成処理後に電着塗
装、エレクトロパウダーコーテイング、静電粉体
塗装、静電塗装などにより塗装される。自動車ボ
デーにおいては、リン酸塩皮膜化成処理後に電着
塗装、中塗塗装及び上塗塗装のスリーコート仕上
げが施されるのが通例であるが、最近高度の耐食
性が要求されるようになつたことから、自動車ボ
デーの下部(ホイールハウス、フエンダー、コー
ターパネル、ドアーアウターパネル、ロツカーパ
ネル、カウル、エンジンフードなど)に合金化亜
鉛メツキ鋼板が採用され、リン酸塩皮膜化成処理
においては、従来広く行なわれていたスプレー法
から浸せき法へ切換へたり、更にはプライマー塗
装においては、アニオン電着塗装から耐食性のよ
り優れたカチオン電着塗装への切換へなどの手段
がとられるようになつてきた。 しかしながら、これ迄の傾向として冷延鋼板、
合金化亜鉛メツキ鋼板の何れの場合にも、カチオ
ン電着塗装、中塗塗装、上塗塗装のスリーコート
仕上げを施した場合の総合塗膜の付着性があまり
良好でないと云う欠点があつた。 つまり、従来のリン酸塩皮膜化成処理後にカチ
オン電着塗装を条件として、スリーコート仕上げ
された自動車ボデーが、完成車として道路を走行
した場合に、高速回転している車輪によつて路面
上の砂利、小石、小さな金属物体などが自動車ボ
デーの主として足回り部の塗面に衝突し、さらに
その塗面における総合塗膜の素地金属への付着性
不良が災して、塗膜が容易に剥離してしまうので
ある。この様な付着性不良を耐チツプ傷性不良と
称し、近年自動車メーカーにおいて重大な問題と
して取上げられる様になつたのである。 更に、北米および欧州などにおいて冬期路面に
凍結防止剤として塩を散布する地域においては、
自動車ボデーの塗面に塩を含んだ砂利、小石、小
さな金属物体などが衝突するために、塗膜の剥離
部の腐食が促進して、スキヤブコロジオン延いて
は孔食などの現象に進展し、著しく自動車ボデー
を損傷させるのである。 冷延鋼板の代りに合金化亜鉛メツキ鋼板が自動
車ボデーの下部に採用されるようになつてから、
素地金属の防錆力によりスキヤブコロジオン、孔
食などの現象をかなり抑制する効果はあるが、こ
の様な合金化亜鉛メツキ鋼板をリン酸塩皮膜化成
処理して塗装した後の総合塗膜の付着性が改善さ
れなければ合金化亜鉛メツキ鋼板・リン酸塩皮
膜・総合塗膜の相剰効果が充分に発揮されないた
めに充分な解決策とはならないのである。 そこで本発明は、これ等の欠点及び問題点を解
決するためになされたものであつて、冷延鋼板と
合金化亜鉛メツキ鋼板により構成された板金構成
体を、主要成分の濃度範囲を特定したリン酸塩皮
膜化成処理液に浸せきし、リン酸塩皮膜を形成せ
しめることにより、引続いて行なわれるカチオン
電着塗装、中塗塗装及び上塗塗装の総合塗膜の金
属表面への付着性を大巾に向上させることがで
き、耐チツプ傷性、耐スキヤブコロジオン性並び
に耐孔食性の優れた性能結果が得られるカチオン
電着塗装前処理方法を提供することを目的とする
ものである。 この目的を達成するためになされた本発明は、
冷延鋼板と合金化亜鉛メツキ鋼板とにより構成さ
れる板金構成体を、リン酸塩皮膜化成処理したの
ちカチオン電着塗装する方法において、前記板金
構成体を、フツ化ホウ素酸イオンを含まない全フ
ツ素(F、g/)×リン酸イオン(PO4,g/
):亜鉛イオン(Zn、g/)=9〜64:1、
リン酸イオン(PO4、g/):亜鉛イオン(Zn、
g/)=7〜33:1、亜鉛イオン濃度が0.7〜
2.2g/、りん酸イオン濃度が7.5〜30.0g/、
硝酸イオン濃度(NO3)が4〜17g/、全フツ
素イオン濃度が1.0〜3.0g/、および遊離酸度
(F,A、)が0.6〜1.4ポイントの濃度条件を満足
する27〜60℃のリン酸塩皮膜化成処理液に浸せき
処理することを特徴とするカチオン電着塗装前処
理方法であつて、茲に使用されるリン酸塩皮膜化
成処理液中のフツ化物としてはフツ化水素酸、ケ
イフツ化水素酸、などを挙げることができ、フツ
化水素酸とケイフツ化水素酸などの2種類の配合
が適当である。酸化剤としては硝酸イオン
(NO3)、促進剤としては亜硝酸イオン(NO2
がそれぞれ好ましい。リン酸塩皮膜化成処理液中
の硝酸イオン並びに亜硝酸イオンの濃度としては
前者は4〜17g/、後者は0.1〜0.3g/の範囲
が好ましい。 リン酸塩皮膜化成処理方法としては、前述の板
金構成体をアルカリ清浄液で表面を清浄にしたの
ち、通常水洗いを2回以上繰り返し、次いでコロ
イドチタンを含む表面調整液にて浸せき又はスプ
レー処理したのち、本発明のリン酸塩皮膜化成処
理液を27゜〜60℃に加熱し、その中に90秒〜150秒
間浸せきして、該構成体の表面にカチオン電着塗
装下地に適する優れたリン酸塩皮膜を形成させる
ことができる。 このような処理により、冷延鋼板表面に対し皮
膜重量が2.0〜3.0g/m2のフオスフオフイライト
(Zn2Fe(PO42・4H2O)を主成分とする緻密な皮
膜を形成し、合金化亜鉛メツキ鋼板表面に対し皮
膜重量が2.0〜3.5g/m2のホパイト(Zn3(PO42
4H2O)を主成分とする緻密な皮膜を形成する。 リン酸塩皮膜化成後に板金構成体を2回以上の
水洗を繰り返し、必要に応じて後処理を施し、最
終的に脱イオン水による洗浄後、乾燥して電着工
程に移される。 本発明におけるリン酸塩皮膜化成処理液の濃度
範囲について説明すると、リン酸塩皮膜化成処理
液中の全フツ素(F、g/)×リン酸イオン
(PO4、g/):亜鉛イオン(Zn、g/)の値
は9〜64:1の範囲が好ましい。9よりも低い比
の値では、カチオン電着して塗装仕上げした後の
塗膜の耐チツピング性が劣るようになり、64より
も大きな比の値では、カチオン電着塗装時に塗膜
の肌荒れを起させるようになるので好ましくな
い。リン酸イオン(PO4、g/):亜鉛イオン
(Zn、g/)の値は7〜33:1の範囲が好まし
く、7よりも低い比の値では、それにて形成され
るリン酸塩皮膜が外観的に不満足となり、かつ本
発明において示される性能が発揮されない。33よ
りも大きな比の値では、リン酸塩皮膜化成処理中
のリン酸イオンの濃度が非常に高くなり経済的に
好ましくない。亜鉛イオン濃度は0.7〜2.2g/
の範囲が好ましく、0.7よりも低い濃度では満足
なリン酸塩皮膜が形成し難くなり、塗装後の性能
も発揮されない。2.2よりも高い濃度では、リン
酸塩皮膜の重量が大きくなり、カチオン電着塗装
を含む総合塗膜の付着性を低下させる。ニツケル
イオン濃度は品値的には1.2g/よりも高くする
ことが可能であるが、経済的には1.2g/以下と
するのが一般的である。次に、遊離酸度(FA)
は0.6〜1.4ポイントの範囲が好ましく、0.6よりも
低い値では形成されるリン酸塩皮膜はカチオン電
着塗装を含む塗装仕上げ後の塗膜の耐チツプ傷性
を悪くし、1.4よりも高い値では、リン酸塩皮膜
化成性が劣り本発明に示される性能が発揮されな
い。 前述におけるポイントとは、リン酸塩皮膜化成
処理液の10ミリリツトルをピペツトでビーカーに
採り、これにブロムフエノールブルー指示薬を2
〜3滴加え、1/10規定の水酸化ナトリウム水溶液
で液の色が淡青紫色となるまで滴定し、滴定に要
した1/10規定の水酸化ナトリウム水溶液のミリリ
ツトル数である。 本発明におけるリン酸塩皮膜化成処理液に塩素
酸イオン(ClO3 -)を含有させると、合金化亜鉛
メツキ鋼板の化成皮膜性能を低下させるので、塩
素酸イオンの添加は適当でない。 次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。 実施例1〜7および比較例1〜7 (1) テストピース 次の2種類をテストピースに供した。 a 冷延鋼板 材質 SPCC―SD JIS―G―
3141 寸法 70×150×0.8mm b 合金化亜鉛メツキ鋼板 材質 新日本製鐵(株)社製“シルバーアロイ” 寸法 70×150×0.8mm (2) リン酸塩皮膜化成処理工程 a 脱脂 フアインクリーナー4357(日本パーカ
ライジング(株)社製) フアインクリーナー4357A剤16g/ (アルカリクリーナー) フアインクリーナー4357B剤12g/ 55〜60℃で2分間スプレー。 b 水洗 水道水を使用 室温で20秒スプレー c 表面調整 パーコレンZ(日本パーカライジング(株)社製) パーコレンZ 1.5g/(コロイドチタン入
り) 室温で10秒間スプレー。 d リン酸塩皮膜化成 リン酸塩皮膜化成処理液の組成及び処理条件
については夫々の例を第1表に示す。 e 水洗 上記bと同じ。 f 脱イオン水水洗 比抵抗5×105Ωcm以上の脱イオン水を使用
し、室温で10秒間スプレー。 g 水切乾燥 110℃の熱風で2分間乾燥。 (3) カチオン電着塗装 a エレクロン9200(関西ペイント(株)社製)を使
用し、下記条件にて電着。 全没通電方式 70Vの電圧で90秒間電着させ引続いて250V
に電圧を上げて180秒間電着。 b 水洗、水道水使用、室温で10秒間スプレー。 c 脱イオン水水洗 比抵抗5×105Ωcm以上の脱イオン水を使用
し、室温で5秒間スプレー。 d 焼付 175℃で30分 (4) 中塗塗装 メラミンアルキツド系樹脂塗料:アミラツクN
―2シーラー(関西ペイント(株)社製)を使用し、
エアスプレーで乾燥膜厚が30μになるように塗布
し、10〜20分間セツテイング後140℃で30分間焼
付。 (5) 上塗塗装 メラミンアルキツド系樹脂塗料:アミラツクホ
ワイトM3(関西ペイント(株)社製)を使用し、エア
スプレーで乾燥膜厚が40μになるように塗布し、
10〜20分間セツテイング後140℃で30分間焼付。 第1表に示されるリン酸塩皮膜化成処理を行つ
たのちの該皮膜の性状並びに塗装後の性能につい
て第2表に示す。
【表】 リツトル数をポイントで表わす。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 冷延鋼板と合金化亜鉛メツキ鋼板とにより構
    成される板金構成体を、リン酸塩皮膜化成処理し
    たのちカチオン電着塗装する方法において、前記
    板金構成体を、フツ化ホウ素酸イオンを含まない
    全フツ素(F、g/)×リン酸イオン(PO4
    g/):亜鉛イオン(Zn、g/)=9〜64:
    1、リン酸イオン(PO4、g/):亜鉛イオン
    (Zn、g/)=7〜33:1、亜鉛イオン濃度が
    0.7〜2.2g/、りん酸イオン濃度が7.5〜30.0g/
    、硝酸イオン濃度(NO3)が4〜17g/、全
    フツ素イオン濃度が1.0〜3.0g/、および遊離
    酸度(F,A、)が0.6〜1.4ポイントの濃度条件
    を満足する27〜60℃のリン酸塩皮膜化成処理液に
    浸せき処理することを特徴とするカチオン電着塗
    装前処理方法。 2 リン酸塩皮膜化成処理液にニツケルイオンを
    添加して処理することを特徴とする前記1項記載
    のカチオン電着塗装前処理方法。
JP10868282A 1982-01-08 1982-06-24 カチオン電着塗装前処理方法 Granted JPS58224172A (ja)

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AU16259/83A AU1625983A (en) 1982-01-08 1983-06-24 Forming phosphate layers on metal
AR29342783A AR230845A1 (es) 1982-06-24 1983-06-24 Procedimiento para el tratamiento de sustratos de acero o de acero galvanizado

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