JPS6318084A

JPS6318084A - 金属部材の塗装前処理方法

Info

Publication number: JPS6318084A
Application number: JP16211286A
Authority: JP
Inventors: Kenshichirou Shima; 島　謙七郎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1988-01-25

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】（産業上の利用分野）この発明は金属部材の塗装前処理方法、特に鉄または鋼
と亜鉛系表面処理鋼板を含む部材の塗装前処理方法に関
するものである。

（従来の技術）近年、自動車車体の耐食性向上を図るため、各種の表面
処理鋼板、特に亜鉛系表面処理鋼板の車体外板への適用
が増加している。

これにともない、自動車の車体には、鉄または鋼と、こ
れらの亜鉛系表面処理鋼板との接合部が増加している。

このような異種間金属の接合部は、イオン電導性を持つ
溶液中に浸漬された場合には、両金属間のイオン化傾向
の違いによる、いわゆる、ガルバニック腐食を生じ、亜
鉛系表面処理皮膜の腐食を生じる。

一般に、自動車車体は塗装前処理として、脱脂後、水洗
され、続いてチタンコロイドを主成分とする表面調整液
に浸漬し、しかる後、リン酸塩系化成処理されている。

この化成処理の良し悪しが塗装後の塗膜密着性に大きく
影響する。このような工程において、化成処理直前に浸
漬させる表面調整液は、チタンコロイドの沈降を防ぎ、
かつ液を安定化させる目的からリン酸ナトリウムなどで
ＰＨ９以上のアルカリ性に調整されている。

このように従来、自動車車体の塗装前処理における表面
調整の主な機能は、脱脂を終えた鋼板上にチタンコロイ
ドを吸着させ鋼板表面の活性度を適度に抑えて直後の化
成皮膜生成段階で生成する結晶の粒径や形状に調整する
ことにある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述する処理工程において、化成処理直
前に浸漬するのに使用されている表面調整液は、リン酸
ナトリウムなどでＰＨ９以上のアルカリ性に調整されて
いるため、異種金属接合部近傍で、前述のガルバニック
腐食を生じ、接合部近傍の亜鉛系表面処理層に白い腐食
生成物を生ずる。

このような、表面調整工程で生じた腐食物は、表面調整
後も水洗されることなく直ちに化成処理へ移るために化
成皮膜の生成に悪影響を与え、更に後工程の塗装処理に
おいても、塗膜の荒れを生じ、著しく外観をそこねる。

また塗膜の密着性を悪くすることから腐食性も著しく低
下させ、またこの腐食生成物を表面調整後、除去するこ
とは（１）表面調整の後、化成処理槽に浸入する前に水
洗する必要があること、および（２）他の部位を汚染す
ることなく除去する必要があることから実際上はぼ不可
能なことである。

また、建浴剤の一つであるリン酸アルカリ金属塩は、Ｐ
Ｈをアルカリに調整すると共に、鉄または鋼表面の防錆
作用も有しており、その表面への不動態皮膜生成を促進
させるが、しかし亜鉛表面では（ことにＰＨ約９〜１２
のアルカリ性下では）その防錆機能は劣っている。これ
は、このＰＨ範囲において鉄または鋼は安定な不動態を
形成するのに対して、亜鉛は不安定な酸化膜を形成する
からである。従って、亜鉛系表面処理鋼板を用いた場合
、特に、鉄あるいは鋼との接合部を有する自動車車体に
対しては、表面調整工程中の防錆手法を追加する必要が
ある。

（問題点を解決するための手段）この発明は、上述するような問題点に着目してなされた
もので、鉄または鋼と亜鉛系表面処理鋼板との接合部位
を有する自動車車体を塗装前処理した場合に表面調整工
程で生じる上述したような腐食を避ける方法を提供する
ことにある。すなわち、鉄または鋼と亜鉛系表面処理鋼
板との接合部位を有する自動車車体をＰＨ９以上の表面
調整液にて処理する工程において、上記ＰＨにて効果を
有する吸着型インヒビターを表面調整液に添加すること
にある。

ところで、上述したガルバニック腐食は、鉄または鋼と
亜鉛系表面処理層とのイオン化傾向の違いから生じてい
る。すなわち、鉄または鋼表面では、・−０，＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→２０Ｈ− ・２）１”　＋　２６−　→Ｈ２などのカソード反応が生じ、同時に亜鉛表面で・Ｚｎ　
→Ｚｎ”＋２ｅ− なるアノード反応が生じ、亜鉛系表面処理層の腐食が進
行する。

本発明においては、表面調整液中でのこのようなガルバ
ニック腐食を抑制するために、鉄または鋼と亜鉛系表面
処理鋼板との接合部を有する自動車車体の塗装前処理に
おける表面調整液中に、添加剤として含窒素複素環化合
物またはこれと有機カルボン酸との混合物を０．０１〜
５％添加する。かかる含窒素複素環化合物としては次の
化学構造式で示す基本骨格：（ピラゾール）、（ベンゾピラゾール）（トリアゾール
）、（ベンゾトリアゾール）（Ｒ：水素原子、Ｃ１〜Ｃ
ＩＳのアシル基、およびＸ。

Ｙ、Ｚ：水素原子、水酸基、低級アルキル基、カルボキ
シル基、アミノ基、ニトロ基のうちのいずれかを示す）を有するピラゾール誘導体、ベンゾピラゾール誘導体、
トリアゾール誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体を包含
する。

また、有機カルボン酸としては、例えばベンゼンカルボ
ン酸、ナフチルカルボン酸およびこれらのアルキル、ニ
トロまたはハロゲン置換体、または、０５〜ＣＩ５のア
ルキルカルボン酸を用いることができる。更に、（ｎ＝４〜２０）のようなアシルザルコシン誘導体を用いることもできる
。

本発明における上述する含窒素複素化合物添加剤は、低
濃度では、その十分な防錆効果を得るために０．０１％
以上必要であり、また５％以上の高濃度では、表面に吸
着する添加剤が多すぎるために化成皮膜生成反応を阻害
し、更に化成処理浴への液の持ち込みにより化成液の汚
染をまねくため５％以下にする。

本発明において用いる含窒素複素環化合物は活性な窒素
原子を有しているため、これが亜鉛系表面処理層または
鋼板の表面の活性な原子に吸着され、腐食反応のアノー
ド反応およびカソード反応ともに抑制でき、従って鉄ま
たは鋼と亜鉛系表面処理鋼板の腐食を完全に抑制するこ
とができる。

（発明の効果）上述したように、本発明は亜鉛系表面処理鋼板と鉄また
は鋼との接合部を含む金属部分をリン酸亜鉛系化成処理
液を用いて塗装前処理を行う場合に、化成処理に先立っ
て行う表面調整工程において使用する表面調整液に添加
剤として０．０１〜５％の含窒素複素環化合物、または
これに有機カルボン酸を混合した混合物を添加すること
により、処理面に腐食生成物を生成させることなく外観
および塗膜密着性の優れた接合部を得ることができる。

（実施例１）試験片を次のように行って調整した。

第１図に示すような７ｃｍＸ１５ｃｍの亜鉛系表面処理
鋼板と鉄または鋼板とのスポット溶接品を脱脂剤として
商品名ｒＦｃ４３５７Ｊ　　（日本パー力うイジング製
）を用いて脱脂し、しかる後十分に水洗して実験に供す
るようにした。

上述するように調整した試験片を、表面調整剤：商品名
ｒＰＬ−４０３１Ｊ　　（日本パーカライジング製（建
浴液ｐｏ　９．４））に３．５−ジメチルピラゾール（
Ｘ、Ｚ＝ＣＨ３、Ｙ＝Ｈ）１．０％を加えた表面調整液
に２分間浸漬し、しかる後引き上げた。この処理試験片
の鉄面および亜鉛メッキ面を観察したところ、外観上、
異常は見られなかった。

同試験片を、引き続き化成処理液（商品名ｒＢＴ−Ｌ−
３００７Ｊ日本パーカライジング製）を用いて化成処理
し、次いで電着塗装（塗料：商品名ｒｕ−ｉｏｏ　Ｊ日
本ペイント製）を施して１６５℃で３０分間焼付した。

更に、塗膜密着性を調べるために５０℃のイオン交換水
に１２０時間浸漬した後、外面部をカッターナイフによ
り１ｃｍＸ１ｃｍの正方形内に１００個のゴバン目を切
り、その部分にセロハンテープを貼りつけ、それをすば
や（はがした時の塗膜が残存するゴバン目数を調べた。

この結果を残存ゴバン目数／１００で表示すると、鉄板
面が１００／１００　、亜鉛メッキ面が１００／１００
で良好な結果を得た。

比較の目的のために、上記３．５−ジメチルピラゾール
化合物を加えない表面調整液で処理した場合は、表面調
整終了後、亜鉛メッキ面全体に白濁色の腐食生成物が見
られ、密着性試験結果は亜鉛メッキ面で８０／１００で
あった。

（実施例２）表面調整剤：商品名ｒＰＬ−４０３１Ｊ　　（日本パー
力うイジング製）に４−アミノピラゾール（Ｒ，Ｘ。

Ｚ＝Ｈ，Ｙ＝ＮＨ２）　０．５％およびｔｅｒ−ブチル
安息香酸０．２％並びに３．４−ジニトロ安息香酸０．
２％を加えて表面調整液を調製した。この表面調整液を
用いて実施例１に記載したと同じ実験を行ったところ、
表面調整終了後、試験片上に外観異常は見られず、電着
塗装後の密着性試験結果も、鉄板面で１００／１００お
よび亜鉛メッキ面で１００／１００で良好な結果を得た
。

（実施例３）表面調整剤：商品名ｒＰＬ−４０３１Ｊ　　（日本バー
カライジング製）に１，３−ジメチル−５−ヒドロキシ
ビラシーＪＬ、　（Ｒ，Ｘ＝Ｃ）１３、Ｙ＝Ｈ，Ｚ＝Ｏ
）Ｉ）０．２％およびｔｅｒ−ブチル安息香酸０．１％
を加えて表面調整液を調製した。この表面調整液を用い
て実施例１に記載したと同じ実験を行ったところ、表面
調整終了後、試験片上に外観異常は見られず、電着塗装
後の密着性試験結果も、鉄板面および亜鉛メッキ面とも
１００／１００で良好な結果を得た。

（実施例４）表面調整剤：商品名ｒＰＬ−４０３１Ｊ　　（日本パー
カライジング製）に１，２−ベンゾピラゾール（Ｒ。

Ｘ、Ｙ＝Ｈ１別称インダゾール）０．８％および。

−ニトロケイ皮酸０．５％を加えて表面調整液を調製し
た。この表面調整液を用いて実施例１に記載したと同じ
実験を行ったところ、表面調整終了後、試験片に外観異
常は見られず、電着塗装後の密着性試験結果も鉄板面お
よびメッキ面とも１００／１００で良好な結果を得た。

（実施例５）表面調整剤：商品名ｒＰＬ−４０３１Ｊ　　（日本パー
力うイジング製）にＬ２，４−　）リアゾール（Ｒ，Ｘ
。

Ｙ＝Ｈ）０．８％および４−ニトロ−ｍ−）ルイル酸０
．５％を加えて表面調整液を調製した。この表面調整液
を用いて実施例１に記載したと同じ実験を行ったところ
、表面調整終了後、試験片上に外観異常は認められず、
電着塗装後の密着性試験結果も鉄板面およびメッキ面と
も１００／１００で良好な結果を得た。

（実施例６）表面調整剤：商品名ｒ　ＰＬ　−４０３１Ｊ　　（日本
パーカライジング製）に１．２．３−ベンゾトリアゾー
ル（Ｒ，Ｘ＝Ｈ）０．８％、３，４−ジニトロ安息香酸
０．２５％およびｔｅｒ−ブチル安息香酸　０．２５％
を加えて表面調整液を調製した。この表面調整液を用い
て実施例１に記載したと同じ実験を行ったところ、表面
調整終了後、試験片上に外観異常は認められず、電着塗
装後の密着性試験結果は鉄板面およびメッキ面とも１０
０／１００で良好な結果を得た。

（比較例１）表面調整剤：商品名ｒＰＬ、−４０３１ｊ　　（日本パ
ーカライジング製）に１−ナフトエ酸０．８％を加えて
比較のための表面調整液を調製した。この比較表面調整
液を用いて実施例１に記載したと同じ実験を行ったとこ
ろ、表面調整終了後、亜鉛メッキ面上に白濁色の腐食生
成物が見られ、電着塗装後の密着性試験結果は亜鉛メッ
キ面上で８５／１００であった。

（比較例２）表面調整剤：商品名ｒＰＬ−４０３１Ｊ　　（日本パー
カライジング製）に３，４−ジニトロ安息香酸０．４％
およびｔｅｒ−ブチル安息香酸０．４％を加えて比較の
ための表面調整液を調製した。この比較表面調整液を用
いて実施例１に記載したと同じ実験を行ったところ、表
面調整終了後、亜鉛メッキ面上に白濁色の腐食生成物が
見られ、電着塗装後の密着性試験結果は亜鉛メッキ面上
で８０／１００であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するのに用いる試験片の斜
視図である。１・・・亜鉛系表面処理鋼板２・・・鉄または鋼３・・・スポット溶接部

Claims

【特許請求の範囲】１、亜鉛系表面処理鋼板と鉄または鋼との接合部を含む
金属部材をリン酸亜鉛系化成処理液を用いて塗装前処理
を行う金属部材の塗装前処理方法において、化成処理に
先立って行う表面調整工程において使用する表面調整液
に一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）：▲数式
、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは水素原子、Ｃ＿１〜Ｃ＿１＿５のアシル基
、およびＸ、ＹおよびＺは水素原子、水酸基、低級アル
キル基、カルボキシル基、アミノ基およびニトロ基のう
ちのいずれかを示す）で表わされる少なくとも１種類の
含窒素複素環化合物を０．０１〜５％溶解することを特
徴とする金属部材の塗装前処理方法。