KR100212400B1 - 금속표면의 인산염 처리방법 및 처리액 - Google Patents

금속표면의 인산염 처리방법 및 처리액 Download PDF

Info

Publication number
KR100212400B1
KR100212400B1 KR1019910003492A KR910003492A KR100212400B1 KR 100212400 B1 KR100212400 B1 KR 100212400B1 KR 1019910003492 A KR1019910003492 A KR 1019910003492A KR 910003492 A KR910003492 A KR 910003492A KR 100212400 B1 KR100212400 B1 KR 100212400B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ions
phosphate
metal surface
free
treatment
Prior art date
Application number
KR1019910003492A
Other languages
English (en)
Other versions
KR910016965A (ko
Inventor
미끼오 나까쯔까사
나오하루 미야자끼
유이찌 요시다
Original Assignee
후지이 히로시
닛본 페인트 가부시끼가이샤
제임스 이. 미러
마츠다 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=13360892&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100212400(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 후지이 히로시, 닛본 페인트 가부시끼가이샤, 제임스 이. 미러, 마츠다 가부시키가이샤 filed Critical 후지이 히로시
Publication of KR910016965A publication Critical patent/KR910016965A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100212400B1 publication Critical patent/KR100212400B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C23C22/05—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 using aqueous solutions
    • C23C22/06—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • 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
    • C23C22/05—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 using aqueous solutions
    • C23C22/06—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/34—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
    • C23C22/36—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
    • C23C22/364—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also manganese cations
    • C23C22/365—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also manganese cations containing also zinc and nickel cations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

본 발명은 철강 및/또는 아연도금강과 알루미늄 합금과의 조합으로 이루어진 제품을 양이온 전착도장할때에 도장마무리성 및 방청기능을 향상시키는데 사용되는 인산염피막을 금속 표면에 형성시키기 위한 인산염 처리방법 및 용액에 관한 것이다.
본 발명의 방법 및 용액을 도막을 형성하기 위하여, 금속 표면이 6종의 이온들에 대하여 하기의 조건들을 만족하는 인산염수용액과 접촉하는 것을 포함한다.
나트륨 이온과 칼륨 이온 전체의 농도는 2.0 내지 1.5g/l 범위이고, 망간 이온과 니켈 이온 전체의 농도는 1.0 내지 5.0g/l범위이며, 아연 이온 농도는 (1.6 ~ 0.02T) 내지 (2.5 ~ 0.02T)g/l 범위이고, 유리 F-이온의 농도는 8.0T-내지 20.0T-g/l범위이다(여기서, T는 인산염처리액의 온도로서 20 내지 60℃ 범위임).
금속 표면과 인산염용액과의 접촉은 침지처리와 후속의 분무처리가 조합된 공정으로 수행한다.

Description

금속 표면의 인산염 처리방법 및 처리액
본 발명은 금속 표면의 인산염처리 방법 및 처리액(이후, 인산염 처리방법 및 처리액은 처리방법 및 용액이라는 용어로 각각 사용됨)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철강 및/또는 아연도금강과 알루미늄합금과의 조합으로 구성된 제품을 양이온 전착도장으로 도장할 때 도장 마무리성과 방청기능의 향상을 목적으로 금속 표면에 인산아연을 기본 성분으로하는 인산염 피막을 형성시키는 인산염 처리방법, 그 처리방법에 사용되는 처리액에 관한 것이다.
종래, 금속 표면에 인산염처리를 시행하여 양이온 도장하지(下地)로서 적절한 피막을 형성시키는 것은 잘 알려져 있다.
금속소재로서 철강과 아연도금강이 일반적이지만, 최근에 철강 및/또는 아연도금강과 알루미늄 합금과의 조합으로 구성된 제품이 유용하게 사용되고 있다.
예를 들어, 자동차 자체의 경우 종래에는 전부 강판으로 제조되어 왔으나, 근래에는 차체의 일부를 알루미늄제품으로 대체하는 시도가 수행되어 왔다.
또한, 강판대신에 아연도금강판의 사용이 급증하고 있으며, 또한 알루미늄 합금과 조합된 아연도금 강판의 사용도 급증하고 있는 추세이다.
따라서, 철강 및/또는 아연도금강과 알루미늄합금과의 조합으로 이루어진 금속 표면을 동시에 처리할 수 있는 인산염 처리방법이 요망되고 있다.
종래, 강과 아연도금강을 인산염처리하기 위한 방법 및 용액에 대하여 도장 마무리성, 밀착성 및 방청성등을 향상시키는데 적절하게 하기 위하여 다양한 조건들이 제안되어 있는바, 그 예를 들면 일본국 특개소 57-152472호 공보 및 일본국 특개소 59-35681호 공보가 그것이다.
그러나, 강 및 아연도금강에 대한 이러한 종류의 인산염 처리방법으로는 강 및/또는 아연도금강과 알루미늄합금을 동시에 처리할 때, 알루미늄 합금으로부터 알루미늄 이온이 용출하여 처리욕중에 축적되며, 이와 같이 축적된 알루미늄 이온으로 인해 강 및 아연도금강의 표면상에 인산염 피막이 정상적으로 형성되지 않으며, 또한 알루미늄 합금표면에 균일한 피막이 형성되지 않는다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 인산염 처리용액내로 알루미늄 이온의 용출을 방지할 목적으로 미리 별도의 공정으로 알루미늄 합금에 대하여 크로메이트 처리등의 부동태처리를 행한 후에 강 또는 아연도금강과 알루미늄 합금을 동시에 인산염 처리하는 방법이 일본국 특개소 61-96074호 공보에 개시되어 있다.
그러나, 이 방법은 인산염 처리공정에 더하여 알루미늄 합금을 부동태화 처리하는 공정을 필요로 하며, 또한 알루미늄 합금의 표면뿐만 아니라, 강도는 아연도금강의 표면에 양이온 도장하지로서 충분한 성능을 부여할 수 없었다.
또한, 불화물을 함유하는 인산염처리액을 사용하는 인산염 처리방법이 일본국 특개소 63-15789호 및 일본국 특개소 64-68481호에 개시되어 있다.
그러나, 상기한 종래기술들에서는 강, 아연도금강 및 알루미늄 합금중 어느 것의 금속 표면 모든 것의 금속 표면에 균일하고 양호한 인산염 피막을 형성할 수 없었으므로 양이온 도장하지로서 충분한 성능을 발휘시킬 수 없었다.
구체적으로, 강 및 아연도금강뿐만 아니라 알루미늄 합금으로 이루어진 구조물을 인산아연을 주성분으로 하는 인산염처리액으로 처리하는 경우, 불소 이온을 함유하지 않는 인산염 처리액중에 용출된 알루미늄 이온이 5ppm 이상의 농도로 축적된다면, 강소재에 대하여 화성불량이 발생한다.
또한, 착불화물로서 호칭되는 불화붕소유도체 또는 불화실리콘 유도체를 함유하는 인산염처리액에 있어서, 알루미늄 이온이 1000 ppm의 착불화물농도에 대하여 100 ~ 300ppm의 농도로 축적한다면, 마찬가지로 강소재에 대하여 화성불량이 발생한다.
따라서, 본 발명의 과제는 전술한 처리방법이 있어서, 강, 아연도금강 및 알루미늄 합금의 표면들 모두에 우수하고 균일한 인산아연 피막을 형성시킬 수 있고, 특히 인산염화 조건들의 변화로부터 유발하는 품질 및 성능에 대한 분산이 거의 발생하지 않으며, 안정한 마무리를 용이하게 달성할 수 있는 방법을 제공하는 것이며, 또한 상기 방법에 사용되는 인산염 용액을 제공하는 것이다.
본질적으로, 알루미늄 합금의 제1금속 표면과 철강 및/또는 아연도금강의 제2금속 표면을 갖는 구조를 인산 아연이 주성분인 인산염 수용액으로 처리하는 단계를 포함하는, 양이온 전착 도장에 앞선 금속 표면의 인산염 처리 방법에 있어서, 본 발명의 상기한 과제를 해결하기 위하여 제안되는 인산염 처리 방법은 하기와 같이 구성된다.
즉, 상기한 인산염 수용액이 아연 이온, 합계 농도 2.0 내지 15.0g/l 범위의 나트륨 및 칼륨 이온, 합계 농도 1.0 내지 5.0g/l범위의 마그네슘 및 니켈 이온, 유리 F-1이온을 포함하여, 상기한 인산염 수용액의 온도가 20 내지 60℃의 범위이고,
상기한 처리 단계가 하기의 식(1)로 표시되는 상기한 아연 이온 농도 범위 및
(1) 1.6 ~ 0.02T
Figure kpo00001
Zn 이온
Figure kpo00002
2.5 ~ 0.02T(g/l)
하기의 식(2)로 표시되는 상기한 유리 F-1이온 농도 범위
(2) 8.0T-1
Figure kpo00003
유리 F-1이온
Figure kpo00004
20.0T-1(g/l)
(여기서 T는 상기한 온도 값을 나타낸다.)
로 결정되고, 상기한 아연 이온 농도가 상기한 아연 이온 농도 범위내 및 상기한 유리 F-1이온이 상기한 유리 F-1이온 농도 범위내로 제어되며,
상기한 제1금속 표면 및 제2금속 표면을 상기한 인산염 수용액과 접촉시킨다.
인산아연을 기본성분으로 하는 인산염 피막을 알루미늄 합금 표면에 형성시키는 경우에, 불소 이온으로 인한 알루미늄 표면의 에칭은 율속(律速)이며, 형성된 인산염 피막의 균일성은 인산염 처리액중의 불소 이온, 특히 착 이온이 아닌 유리 불소 이온(유리 F-1이온)의 양, 즉 활성 불소 이온의 농도에 의해 결정된다. 단, 알루미늄 표면상에서 불소 이온에 의한 에칭 반응 속도 및 그 양은 인산염 처리액온에 의해 크게 좌우되므로 유리 F-1이온의 적정 농도는 온도 조건을 고려하여 결정되어야만 한다.
그러므로, 본 발명에서는 유리 F-1이온의 농도는 처리 온도에 대하여 8.0T-1내지 20.0T-1(g/l) 범위로 엄밀하게 조정되어야만 한다(여기서, T는 인산염 처리액온으로서, 20 ~ 60℃임).
유리 F-1이온이 상기한 범위의 하한 보다 적은 경우, 알루미늄 합금의 표면상에 있어서의 인산염 피막의 형성이 불충분하게 되어 소정의 도장성능을 얻을 수 없게 된다.
또한, 유리 F-이온이 상기한 범위의 상한을 초과하는 경우, 인산염 반응의 너무 바쁜 속도로 진행되어, 그 결과 알루미늄의 나트륨 및/또는 칼륨염이 피막중에 혼입되어 도막의 밀착불량을 유발할 수도 있다.
게다가, 처리액온이 높아짐에 따라 유리 F-이온에 의한 반응이 매우 활발하게 진행되어 상기한 적정농도 범위의 상한 및 하한이 낮아지게 된다.
인산염처리중에 알루미늄 합금으로부터 용출한 알루미늄 이온은 인산염 처리액중의 유리 F-이온과 결합하여 착 이온을 형성하게 되므로 인산염처리가 진행됨에 따라 유리 F-이온농도가 감소한다.
따라서, 유리 F-이온을 상기한 농도범위에 유지시키기 위하여 처리액중에 유리 F-이온의 급원이 필요하다.
유리 F-이온의 급원으로는 유리 F-이온을 공급할 수 있는 임의의 화합물이 사용될 수 있으며, 특히, 불화수소산, 불화칼륨, 불화나트륨, 산성 불화칼륨, 산성 불화나트륨, 불화암모늄 및 산성 불화암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
유리 F-이온과 착체화된 알루미늄 이온은 나트륨 이온 및/또는 칼륨 이온의 존재시에 NaAlF6, KAlF6, NaK2AlF6및 (K 또는 Na)3AlF6등을 형성하여 불용화한다.
이러한 알루미늄 이온의 불용화 반응에 필요한 나트륨 이온과 칼륨 이온 양자의 전체양은 2.0 내지 15.0(g/l) 범위의 농도이며, 만일 이 범위내에서 적절히 조절되지 않으면 상기 유리 F-이온과 알루미늄 이온 상기 반응이 적절히 진행되지 않는다.
또한, 인산아연을 기본성분으로 하는 인산염 피막을 금속 표면에 형성시키기 위하여 인산염처리액중의 아연 이온 농도를 적절히 조정하는 것이 중요하며, 아연 이온의 인산염 피막형성반응은 온도에 크게 좌우된다.
그러므로 본 발명에서 아연 이온 농도는 (1.6 ~ 0.02T) 내지 (2.5 ~ 0.02T)(g/l) 범위내에서 엄밀하게 제어되어야만 한다.
만일, 아연 이온농도가 상기 범위의 하한 보다 적으면, 알루미늄 합금 및 강에 균일한 피막이 화성되지 않는다.
또한, 아연 이온 농도가 상기 범위의 상한을 초과하게 되면 양이온 도장에 적합한 피막하지가 강, 아연도금강 및 알루미늄 합금의 모든 표면에 형성되기 어렵다.
아연 이온농도에 관하여, 인산염 처리액온이 높아질수록 인산염 피막형성 반응이 매우 활발하게 진행되므로, 상기의 적정한 농도범위의 상한과 하한 양자는 낮아지게 된다.
또한, 양이온 전착도장에서 알루미늄 합금 및 아연도금강의 도막내수 밀착성을 향상시키기 위해서는 마그네슘 이온 또는 니켈 이온이 효과적이다.
그러므로, 본 발명에 있어서 마그네슘 이온과 니켈 이온 양자의 전체농도는 1.0 내지 5.0(g/l)범위로 설정된다.
본 발명의 인산염 처리액에는 통상의 피막화성 촉진제를 첨가할 수도 있다.
구체적인 피막화성 촉진 및 첨가량은 0.01 내지 0.2(g/l) 농도 범위의 아질산 이온, 1 내지 10(g/l) 농도범위의 질산 이온 0.05 내지 2.0(g/l) 농도범위의 니트로벤젠술폰산 이온, 0.05 ~ 5.0(g/l) 농도범위의 염소산 이온 및 0.05 내지 2.0(g/l)농도범위의 과산화수소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 바람직하다.
인산염처리의 구체적 작업수순 및 조건은 통상의 인산염처리의 경우와 동일하게 수행될 수도 있다.
본 발명의 방법에 있어서 상기 인산염 처리액온(T)은 20 내지 60℃ 범위내에서 자유로이 설정할 수 있다. 금속 표면을 인산염 처리액과 접촉시키기 위한 수단으로서 통상의 인산염처리와 동일한 처리수단이 적용될 수 있으며, 보다 구체적으로 침지 처리와 스프레이 처리가 이용될 수도 있다.
예를 들어, 15초 이상의 침지처리에 이어서 즉시 2초 이상의 스프레이 처리가 조합되어 수행된다면, 균일하고 양호한 인산염 피막이 효율적으로 형성된다.
종래의 인산염 처리방법에서 각 함유 이온의 농도범위가 소정의 상한 및 하한치내에 들도록 설정되지만, 본 발명에서는 인산염처리의 결과에 큰 영향을 주는 온도조건을 고려함으로써 인산염처리성능의 변화 및 마무리한 품질의 불안정의 문제를 해소하였다.
말하자면, 알루미늄 합금을 인산염처리하는데 있어서 가장 중요한 요소는 불소 이온에 의한 알루미늄 합금의 에칭반응과 에칭에 의해 처리액중으로 용출한 알루미늄 이온이 불소 이온과 결합하는 알루미늄 이온의 불용화 반응이다.
따라서, 본 발명에서는 반응에 관여하는 활성 불소 이온의 농도범위, 즉 유리 F-이온의 농도범위를 처리액의 온도조건을 엄밀하게 설정하는 것에 의하여 실제로 처리를 행하는 온도조건하에서 항상 최적의 유리불소 이온 농도범위를 설정하는 것이 가능하게 된다.
그 결과, 작업환경의 변화나 작업조건의 변화로부터 유발하는 다양한 온도조건하에서 인산염처리가 수행되는 실제의 생산현장이나 작업라인등에서도 간단하고 신속한 처리액의 관리가 가능하고 항상 적절한 처리조건하에서 인산염처리가 수행된다.
상술한 본 발명에 관한 금속 표면의 인산염 처리방법에 의하면, 알루미늄 합금의 표면을 인산염처리하는데 매우 중요한 역할을 수행하는 유리 F-이온의 농도를 엄밀히 제어하는 것에 의해서 강, 아연도금강 및 알루미늄 합금의 모든 표면에 균일하고 양호한 인산염 피막을 형성시킬 수 있게 된다. 더욱이 유리 F-이온의 활성 또는 반응추진력이 온도에 따라 다르다는 것을 고려하여 유리 F-이온의 온도 범위를 인산염 처리온도에 따라 조정하므로, 환경과 작업공정의 차이에 따라 온도조건이 변한다 하더라도 적정한 유리 F-이온 농도가 유지될 수 있다.
그러므로, 온도조건이 변하기 쉬운 생산라인등에서도 적절한 인산염 처리방법이 간단하고 신속하게 적용될 수 있으며, 인산염 처리의 품질에 있어서 안정성과 신뢰성이 높게 평가될 수 있다.
또한, 유리 F-이온의 농도범위 뿐만 아니라, 아연 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 망간 이온 및 니켈 이온등의 농도범위가 적절하게 설정된다는 사실은 상기 유리 F-이온의 농도제거와 함께 전체적인 인산염 처리공정과 품질 안정화의 높은 성과에 크게 기여할 수도 있다.
이하, 바람직한 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.
피도장판
냉연강판 : JIS-G-3141
아연도금강판 : 아연과 니켈합금을 전착한 강판
알루미늄 합금 : 알루미늄과 마그네슘의 합금
상기한 3종류의 금속의 조합으로 이루어진 피도장판에 대하여 금속소재의 표면을 청정하게 하기 위하여 인산 나트륨을 주성분으로 하는 알칼리성 탈지제로 세정하고 나서 수세한 후, 티타늄염수용액으로 표면 조정하였다.
그 다음, 이하 설명하는 처리조건하에서 인산염처리를 행하고 수세 및 순수세를 행한 후, 양이온 전착도장, 중도(中塗), 상도(上塗)를 시행하고 이와 같이 도장된 판의 성능을 비교하였다.
표면 처리 공정
(1) 탈지 : 닛폰 페인트 가부시기가이샤제 탈지제[서프 클리너(Surf cleaner SD 270 TO]의 2.0중량% 수용액에 피도장판 40℃에서 2시간 동안 침지하여 탈지를 행함.
(2) 수세 : 수돗물로 실온에서 30초간 수세를 행함.
(3) 표면조정 : 닛폰 페인트 가부시기가이샤제 표면조정제[서프 파인(Surf fine) 5 MZ]의 0.1중량% 수용액으로 실온에서 15초간 침지처리함.
(4) 인산염 처리 : 하기 표 1 및 표 2의 조건하에 2분동아 침지처리를 행함. 표 1은 본 발명의 실시예를 나타내고 표 2는 비교예를 나타냄.
게다가 , 비교예들 중에서 비교예 1은 유리 F-이온이 함유되지 않은 경우이고, 비교예 2는 나트륨 이온과 칼륨 이온 전체량이 적은 경우이며, 비교예 3 및 12는 나트륨 이온과 칼륨 이온의 전체량이 많은 경우이고, 비교예 4 및 10은 유리 F-이온의 양이 많은 경우이고, 비교예 5는 마그네슘 이온과 니켈 이온의 전체량이 적은 경우이고, 비교예 6 및 11은 아연 이온 및 유리 F-이온 양자의 양이 적은 경우이며, 비교예 8은 아연 이온의 양이 적은 경우이다.
또한, 본 실시예 12에 함유된 유기 니트로 화합물은 메타니트로벤젠술폰산이다.
(5) 수세 : 수돗물을 사용하여 실온에서 30초간 수세함.
(6) 순수세 : 탈 이온수를 사용하여 실온에서 15분간 침지처리를 수행함.
도장 공정
(1) 하도 : 닛폰 페인트 가부시기가이샤제 양이온 전착도료(OTO - E1005)를 30㎛ 두께의 도막을 얻기 위하여 도장하고 170℃에서 20분동안 굼.
(2) 중도 : 닛폰 페인트 가부시기가이샤제 제 멜라민-알키드시리중 중도도료 [오르가(Orga) TO4830]를 분무도장하고 140℃에서 30분간 구워서 두께 35㎛의 도막을 얻음.
(3) 상도 : 닛폰 페인트 가부시기가이샤제 멜라민-알키드시리중 상도도료[오르가(Orga) TO640]을 스프레이 도장하고 30분 동안 140℃로 구워서 두께 35㎛의 도막을 얻음.
Figure kpo00005
Figure kpo00006
이상의 처리조건하에서 인산염처리 및 도장을 수행한 도장판에 대하여, 도막의 외관 및 중량을 측정하고, 밀착성시험, 사청성(絲淸性)시험 및 염수분무시험을 수행하여 도장면을 평가하여, 그 결과를 표 3 및 표 4에 나타내었다.
평가는 알루미늄 합금(Al), 강(Fe) 및 아연도금강(Zn) 각각의 표면에 대하여 수행되었다. 표중, 도막의 외관은
Figure kpo00007
: 양호,
Figure kpo00008
: 약간 불량, × : 불량의 3단계로 평가하였다.
(1) 밀착성 시험
도장판을 50℃의 탈 이온수에 10일간 침지한 후, 예리한 커터로 2mm 간격의 바둑판 무늬 100개를 형성하고, 그 면에 점착테이프를 입착한 후 도장판에 잔존하는 바둑판 무늬의 수를 측정하였다.
(2) 사청성 시험
커팅한 도장판을 24시간동안 염수분무시험(JIS-Z-2871)하고 나서, 상대습도 75 ~ 80%, 50℃의 습윤시험을 100시간 동안 수행하였다.
시험후 커트부에 생긴 사청의 길이를 측정하였다. 단, 금속 표면들 중 알루미늄 표면에 대해서는 커트부 10cm당 사청의 총길이를 측정하고, 강 및 아연도금강에 대해서는 커트부의 편측최대장을 측정하였다.
(3) 염수분무내구 시험
도장판에 크로스커팅(cross cutting) 한후 전기 JIS-Z-2871에 따라 염수분무시험기로 1000시간 동안 시험한 후, 전기 사청성 시험과 동일한 측정을 수행하였다.
Figure kpo00009
Figure kpo00010
상기의 실험결과로 부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 도장 마무리 및 도막성능이 모두 우수한 반면에, 본 발명의 처리조건을 벗어난 비교예에서는 도장 마무리 및 도장성능이 강, 아연도금강 또는 알루미늄 합금의 어느 부분에서도 불량하다.

Claims (5)

  1. 알루미늄 합금의 제1금속 표면과 철강 또는 아연도금강의 제2금속 표면을 갖는 구조를 인산 아연이 주성분인 인산염 수용액으로 처리하는 단계를 포함하는 양이온 전착도장에 앞선 금속 표면의 인산염 처리 방법에 있어서, 상기한 인산염 수용액이 아연 이온, 합계 농도 2.0 내지 15.0g/l범위의 나트륨 및 칼륨 이온, 합계 농도 1.0 내지 5.0g/l범위의 마그네슘 및 니켈 이온, 유리 F-1이온을 포함하며, 상기한 인산염 수용액의 온도가 20 내지 60℃의 범위이고, 상기한 처리 단계가 하기의 식(1)로 표시되는 상기한 아연 이온 농도 범위 및 (1) 1.6 ~ 0.02T
    Figure kpo00011
    Zn 이온
    Figure kpo00012
    2.5 ~ 0.02T(g/l), 하기의 식(2)로 표시되는 상기한 유리 F-1이온 농도 범위, (2) 8.0T-1
    Figure kpo00013
    유리 F-1이온
    Figure kpo00014
    20.0T-1(g/l), (여기서 T는 상기한 온도 값을 나타낸다.)로 결정되고, 상기한 아연 이온 농도가 상기한 아연 이온 농도 범위내 및 상기한 유리 F-1이온이 상기한 유리 F-1이온 농도 범위내로 제어되며, 상기한 제1금속 표면 및 제2금속 표면을 상기한 인산염 수용액과 접촉시키는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 표면의 인산염 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 유리 F-1이온의 급원이 불화수소산, 불화칼륨, 불화나트륨, 산성 불화칼륨, 산성 불화나트륨, 불화암모늄 및 산성 불화 암모늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속 표면의 인산염 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 인산염 수용액이 아질산 이온, 질산 이온, 니트로벤젠술폰산 이온, 염소산 이온 및 과산화 수소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 피막화성(皮膜化成) 촉진제(accelerator)를 포함하는 금속 표면의 인산염 처리 방법.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서 상기한 제1 및 제2금속 표면과 인산염 수용액과의 접촉이 15초 이상의 침지 처리 단계 및 이에 후속하는 2초 이상의 분무 처리 단계를 포함하는 금속 표면의 인산염 처리 방법.
  5. 알루미늄 합금의 제1금속 표면과 철강 또는 아연도금강의 제2금속 표면을 갖는 구조에 대한, 양이온 전착 도장에 앞선 금속 표면의 인산염 처리를 위한 인산 아연이 주성분인 인산염 수용액으로 구성되는 금속 표면의 인산염 처리액에 있어서, 상기한 인산염 수용액이 아연 이온, 합계 농도 2.0 내지 15.0g/l 범위의 나트륨 및 칼륨 이온, 합계 농도 1.0 내지 5.0g/l 범위의 마그네슘 및 니켈 이온, 유리 F-1이온을 포함하며, 상기한 인산염 수용액의 온도가 20 내지 60℃의 범위이고, 상기한 아연 이온의 농도 범위가 하기의 식(1)을 만족하며, 상기한 유리 F-1이온의 농도 범위가 하기의 식(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 금속 표면의 인산염 처리액. (1) 1.6 ~ 0.02T
    Figure kpo00015
    Zn 이온
    Figure kpo00016
    2.5 ~ 0.02T(g/l), (2) 8.0T-1
    Figure kpo00017
    유리 F-1이온
    Figure kpo00018
    20.0T-1(g/l) , (여기서 T는 상기한 온도 값을 나타낸다.).
KR1019910003492A 1990-03-16 1991-03-04 금속표면의 인산염 처리방법 및 처리액 KR100212400B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2067989A JP2695963B2 (ja) 1990-03-16 1990-03-16 金属表面のリン酸塩処理方法
JP2-67989 1990-03-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR910016965A KR910016965A (ko) 1991-11-05
KR100212400B1 true KR100212400B1 (ko) 1999-08-02

Family

ID=13360892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910003492A KR100212400B1 (ko) 1990-03-16 1991-03-04 금속표면의 인산염 처리방법 및 처리액

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5258079A (ko)
EP (1) EP0452638B1 (ko)
JP (1) JP2695963B2 (ko)
KR (1) KR100212400B1 (ko)
DE (1) DE69119138T2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157760A1 (ko) * 2012-04-19 2013-10-24 주식회사 대동 마그네슘재의 친환경적 화성처리 방법 및 이에 의해 제조된 마그네슘재

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07173643A (ja) * 1993-12-21 1995-07-11 Mazda Motor Corp 金属表面の燐酸塩処理方法及び処理液
JP3417653B2 (ja) * 1994-05-11 2003-06-16 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム材の塗装前処理方法
US6720032B1 (en) 1997-09-10 2004-04-13 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Pretreatment before painting of composite metal structures containing aluminum portions
EP0970757B1 (en) * 1998-07-07 2002-10-30 Kabushiki Kaisha Nippankenkyusho Rust preventive coating and method for forming the same
US6438901B1 (en) * 2001-01-05 2002-08-27 United Microelectronics Corp. Shielding apparatus for protecting a machine
CA2494559C (en) * 2002-07-10 2011-09-20 Chemetall Gmbh Method for coating metallic surfaces
JP4527992B2 (ja) * 2003-04-03 2010-08-18 本田技研工業株式会社 アルミ自動車車体の塗膜形成方法
DE10322446A1 (de) * 2003-05-19 2004-12-09 Henkel Kgaa Vorbehandlung von Metalloberflächen vor einer Lackierung
DE102006052919A1 (de) * 2006-11-08 2008-05-15 Henkel Kgaa Zr-/Ti-haltige Phosphatierlösung zur Passivierung von Metallverbundoberflächen
JP2007314888A (ja) * 2007-07-17 2007-12-06 Toyota Motor Corp 多層塗膜構造
CN111197163A (zh) * 2018-11-20 2020-05-26 天津市银丰钢绞线股份有限公司 一种钢绞线的前处理工艺
CN115261837A (zh) * 2022-06-30 2022-11-01 东风商用车有限公司 一种钢铝混合基材的漆前处理工艺
CN115261841A (zh) * 2022-06-30 2022-11-01 东风商用车有限公司 一种钢铝混合基材的处理工艺
CN114990537B (zh) * 2022-08-04 2022-11-25 山东一立动力科技股份有限公司 一种铝合金表面磷化处理方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1324460A (en) * 1906-05-23 1919-12-09 John T Underwood Mechanical adding device.
GB1296883A (ko) * 1970-03-04 1972-11-22
DE3016576A1 (de) * 1980-04-30 1981-11-05 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur phosphatierung von metalloberflaechen sowie dessen anwendung
JPS5935681A (ja) * 1982-08-24 1984-02-27 Nippon Paint Co Ltd カチオン型電着塗装用金属表面のリン酸塩処理方法
JPS60204888A (ja) * 1984-03-29 1985-10-16 Nisshin Steel Co Ltd Ｚｎ−Ａｌ系合金溶融めっき鋼板のリン酸亜沿処理法
ATE99002T1 (de) * 1985-08-27 1994-01-15 Nippon Paint Co Ltd Saure, waessrige phosphatueberzugsloesungen fuer ein verfahren zum phosphatbeschichten metallischer oberflaeche.
DE3631759A1 (de) * 1986-09-18 1988-03-31 Metallgesellschaft Ag Verfahren zum erzeugen von phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen
US4793867A (en) * 1986-09-26 1988-12-27 Chemfil Corporation Phosphate coating composition and method of applying a zinc-nickel phosphate coating
US4717431A (en) * 1987-02-25 1988-01-05 Amchem Products, Inc. Nickel-free metal phosphating composition and method for use
EP0304108B1 (de) * 1987-08-19 1992-05-13 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Phosphatierung von Metallen
US5200000A (en) * 1989-01-31 1993-04-06 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Phosphate treatment solution for composite structures and method for treatment
JPH0633464B2 (ja) * 1989-01-31 1994-05-02 日産自動車株式会社 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法
US5082511A (en) * 1989-09-07 1992-01-21 Henkel Corporation Protective coating processes for zinc coated steel
JPH0525652A (ja) * 1990-01-26 1993-02-02 Ppg Ind Inc リン酸塩被膜組成物および亜鉛・ニツケル・マンガンホスフエート塗料の適用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013157760A1 (ko) * 2012-04-19 2013-10-24 주식회사 대동 마그네슘재의 친환경적 화성처리 방법 및 이에 의해 제조된 마그네슘재

Also Published As

Publication number Publication date
KR910016965A (ko) 1991-11-05
DE69119138T2 (de) 1996-08-14
US5258079A (en) 1993-11-02
JP2695963B2 (ja) 1998-01-14
EP0452638B1 (en) 1996-05-01
DE69119138D1 (de) 1996-06-05
EP0452638A1 (en) 1991-10-23
JPH03267378A (ja) 1991-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100212400B1 (ko) 금속표면의 인산염 처리방법 및 처리액
AU2009226945B2 (en) Optimized passivation on Ti-/Zr-basis for metal surfaces
CA1333147C (en) Process of phosphating steel and/or galvanized steel before painting
US20040129346A1 (en) Method for coating metallic surfaces and use of the substrates coated in this manner
JP2005501173A (ja) リン酸塩被覆の適用方法および該方法によりリン酸塩被覆した金属部材の使用
US5236565A (en) Process of phosphating before electroimmersion painting
CA1332910C (en) Process of phosphating before electroimmersion painting
JPS5811515B2 (ja) 金属表面にリン酸亜鉛皮膜を形成するための組成物
JPH07505445A (ja) ニッケルを含まないリン酸塩処理方法
JPH10510322A (ja) 金属表面へのリン酸被膜の適用方法
KR20040058038A (ko) 화성 처리제 및 표면 처리 금속
CA1322147C (en) Zinc-nickel phosphate conversion coating composition and process
GB2195359A (en) Process for producing phosphate coatings on metal surfaces
JP4233565B2 (ja) 金属表面を被覆する方法
US4681641A (en) Alkaline resistant phosphate conversion coatings
CA1090237A (en) Treatment of zinc surfaces
GB2155960A (en) Processes and compositions for coating metal surfaces
JPH08501829A (ja) 片側に亜鉛被覆を有する鋼のリン酸塩処理方法
WO1985003089A1 (en) Alkaline resistance phosphate conversion coatings
US6179934B1 (en) Aqueous phosphating composition and process for metal surfaces
JP3088623B2 (ja) 金属表面のリン酸亜鉛皮膜形成方法
US4812175A (en) Passivation process and copmposition for zinc-aluminum alloys
JPH07173643A (ja) 金属表面の燐酸塩処理方法及び処理液
JPH10204649A (ja) 金属表面のりん酸塩処理水溶液及び処理方法
GB2179960A (en) Passivation of zinc and zinc-aluminium alloys

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100427

Year of fee payment: 12

EXPY Expiration of term