JPH01127082A - 塗装法 - Google Patents

塗装法

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JPH01127082A
JPH01127082A JP28526787A JP28526787A JPH01127082A JP H01127082 A JPH01127082 A JP H01127082A JP 28526787 A JP28526787 A JP 28526787A JP 28526787 A JP28526787 A JP 28526787A JP H01127082 A JPH01127082 A JP H01127082A
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泉原 聡
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完司 中川
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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
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は塗装法とりわけ耐食性に優れた電着塗装品を容
易に安定して作る塗装法に関するものである。
〔従来の技術とその問題点〕
耐食性に優れた塗装品を得る方法として、金属を亜鉛イ
オンとマンガンイオン及び/又はニッケルイオンを含む
リン酸亜鉛系化成処理液で処理して皮膜を形成し、水洗
後、カチオン電着塗装を行つて塗膜を形成し、加熱架橋
することは従来公知である。
この方法において、化成処理液中の亜鉛イオン量が多く
なると、マンガンイオン及び/又はニッケルイオンが含
有されていても皮膜の形成は容易であるが、皮膜の上層
部(素地から遠ざかる側)の組成はリン酸亜鉛が主体と
なり、結晶状態も脆弱となる。このため1次工程でカチ
オン電着塗装を行うと、その電着時に皮膜境界付近のp
Hが13程度のアルカリ性となり、アルカリに弱いリン
酸亜鉛が溶解して塩になるとともに、カチオン電着塗料
が電着されて塗膜を形成し、これを加熱架橋することに
なる。すなわち、溶解せずに残存した皮膜と塗膜の間に
リン酸亜鉛よりも更に脆弱な塩が介在することになり、
塗装品の耐食性性があまり良くならないという問題があ
る。
この対策として、化成処理液中の亜鉛イオン量を少なく
することも行われている。この方法によれば確かに塗装
品の耐食性が向上する。しかし、亜鉛イオン量を少なく
すると、亜鉛イオンの助けにより皮膜化が容易になって
いたマンガンイオン及び/又はニッケルイオン含有化成
処理液による皮膜形成が著しく困難になる。これは特に
耐食性性に効果のあるマンガンイオン量が大になるほど
顕著である。
そこで従来では、化成処理液中の亜鉛イオン量を0 、
3 g / Q程度を限界として、いかに皮膜形成を容
易に安定化し均一化するか腐心しており、ある程度の成
果が得られたとの報告もなされている。しかしながら、
需要者側の要求は益々厳しさを増し、この程度の耐食性
では満足されず、更に優れた耐食性を備えた塗装品の出
現が望まれているのが実情である。
なお、化成処理液の化成促進のため、亜硝酸ソーダを使
用することも普通に行われているが、亜硝酸ソーダの亜
硝酸イオンは化成促進剤として作用し分解するものの、
ソーダイオンは皮膜形成に全く関与せずに残存する。こ
のため、連続して皮膜形成を行うと、当然亜硝酸ソーダ
もこれに合わせて追加装入されることから、ソーダイオ
ンはさらに蓄積し、亜鉛イオン、マンガンイオン、ニッ
ケルイオン等の重金属イオンは溶解していることができ
ず、析出してスラッジとなる。この結果、化成処理液中
の亜鉛イオン量は、他の重金属イオンとともに益々少な
くなり、皮膜形成がさらに困難になる。この傾向は、節
水型の多段向流水洗を行う場合に更に顕著となる。
また、化成処理液を低温で処理して皮膜を形成する場合
も、化成を促進させる温度条件を利用できないため、前
記と同様な欠点が現われ、耐食性に優れた塗装品を作る
ことが困難である。
さらに、カチオン電着塗装品に粉体塗装して加熱架橋し
て増膜すると、予期に反して耐湿性が極めて悪くなると
いう問題も解消されていない。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は前記のような問題点を解消するために研究して
創案されたもので、その目的とするところは、亜鉛イオ
ン量を任意に設定して耐食性に優れた塗装品を容易に安
定に作ることができる方法を提供することにある。
この目的を達成するため1本発明は発想を転換し、リン
酸亜鉛系処理液による化成皮膜の上層部を化成法により
故意に除去し、水洗、電着塗装。
加熱架橋を行うようにしたものである・すなわち本発明
は、全所を亜鉛イオンとマンガンイオン及び/又はニッ
ケルイオンを含有するリン酸亜鉛系処理液で処理して化
成皮膜を形成したのち、該皮膜を酸性リン酸水溶液で処
理することにより化成皮膜上層部のリン酸亜鉛を溶解除
去し。
水洗後、塗装して塗膜を形成し、次いで加熱架橋するこ
とを特徴とするものである。
金属を亜鉛イオンとマンガンイオン及び/又はニッケル
イオンを含有するリン酸亜鉛系処理液で処理して化成皮
膜を形成した場合、皮膜の下層部の耐食性は著しく大き
いが、皮膜上層部は前述のように亜鉛イオン量を少なく
してもリン酸亜鉛が主体となっており、その結晶状態が
脆弱となることを避けられない。
本発明は、亜鉛イオンとマンガンイオン及び/又はニッ
ケルイオンを含有するリン酸亜鉛系処理液で処理して化
成皮膜を形成したのち、化成皮膜を水洗してカチオン電
着塗装するのでなく、形成された化成皮膜を酸性リン酸
水溶液で処理するものである。
これにより、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸ニッ
ケルが混在しているもののやはりリン酸亜鉛が主体とな
っている脆弱な皮膜上層部が溶解され、皮膜はリン酸マ
ンガン、リン酸ニッケルの多い耐食性の優れた成分とな
り、それとともに残存皮膜の表面はクサビ効果が大きい
微細な凹凸が増加する。
そしてこれにカチオン電着塗装するため、電着時に皮膜
が溶解する問題が著しく改善され、皮膜と塗膜の密着性
は極めて大となり、耐食性の著しく優れた塗装品となる
。また、この塗装品に粉体塗装して加熱架橋したものの
耐湿性も圧倒的に改善することができる。
本発明においては、皮膜形成後に、酸性リン酸水溶液で
皮膜上層部の脆弱なリン酸亜鉛を主体とする部分を溶解
除去し、所望の皮膜を残存させるため、化成処理液中の
亜鉛イオン量を任意に選択することができる。
すなわち、塗装品の耐食性を大にするのに、必ずしも従
来のように亜鉛イオン量を少なくする必要がなく、皮膜
が容易に安定して形成される量を使用することができ、
これにより、マンガンイオン及び/又はニッケルイオン
を多く含有させた塗装下地皮膜の形成と管理が容易とな
る。しかも、節水型で実施すれば、溶解除去したi鉛イ
オン等を化成処理液に戻すことができるため、材料ロス
も防止できる。
本発明を更に詳述すると、まず、被処理物の金属は、鋼
材、亜鉛または亜鉛合金メツキ鋼材等が一般的である。
化成処理液は、一般に、亜鉛イオン:0.4〜6KIQ
、マンガンイオン:0〜3KIQ、ニッケルイオン:0
〜3KIQ、リン酸イオン:5〜80 g / Q、フ
ッ素イオン二〇〜3g/Q、亜硝酸イオン:0.005
〜O,’1g/Qを主成分とするものが適当である。
亜鉛イオンは0.4g/Q以下では安定して皮膜を形成
することが難しく、6g/Qを超えた量としても効果に
差がなく、経済的でない。
マンガンイオンとニッケルイオンは選択的かまたは併用
されるもので、耐食性の点から0〜3KIQ好ましくは
0.05〜3g/Qとする。ニッケルイオンは特にマン
ガンイオンと併用されると効果が著しく大きくなるため
、0.05〜3g/Qがより好ましい。
フッ素イオンも本発明による効果を大にするため0.0
5〜3g/uがより好ましい。
化成処理液による処理温度は15〜60℃の広範囲とす
ることができ、特に20〜35℃の低温で効果が呪われ
る。
次にリン酸亜鉛系処理液で処理して化成皮膜を形成した
後に該皮膜を処理する酸性リン酸水溶液の酸性度は1本
発明の目的を達成できる範囲で任意であるが、i)Hで
ほぼ2.5〜4.5、好ましくは3〜3.8である。
また、酸性リン酸水溶液の濃度は小さくても十分に効果
を現わすため、概ね0.02〜3%が適当である。これ
の上限を超える濃度は必要以上に皮膜を溶解させ、また
不経済である。下限を下回る薄い濃度では、皮膜溶解速
度が遅くなる。
酸性リン酸水溶液による処理方法は任意であるが、スプ
レー法、デイツプ法が一般的である。また、処理時間は
1〜180秒好ましくは3〜120秒である。
前記酸性リン酸水溶液による化成皮膜の上層部分の溶解
度合いは、pH1濃度、処理時間、処理温度等の調整に
より自由にコントロールできる。
なお、この処理により皮膜に錆が発生する恐れのある時
は、上記酸性リン酸水溶液に亜鉛イオン、ニッケルイオ
ン、マンガンイオン等の重金属イオンとリン酸イオンを
、前記pHが維持される範囲で加えることにより防止で
きる。この成分とした場合、リン酸亜鉛を溶解するとと
もに、皮膜の補強作用も行われる効果がある。しかし、
皮膜に多少の錆が発生しても素地の優れた耐食性には変
化がないことは勿論である。
水洗工程、塗膜工程、加熱架橋工程の各条件は特に限定
がなく、常法に従って実施すればよいが、塗膜工程は一
般に電着塗装、特にカチオン電着塗装法が好ましい。
〔実 施 例〕
■、脱脂、水洗いして清浄にした鋼板を、表面調整剤水
性液:商品名5−1(株式会社ケミコート)0.1%を
使用して常温で60秒デイツプ処理した後、下記成分組
成をpH3,2に調整した45℃の化成処理液に120
秒デイツプ処理して皮膜を形成した後、水洗した。
亜鉛イオン:2.5g/Q マンガンイオン:0.6g/Q ニッケルイオン:0.6g/Q リン酸イオン:20g/Q フッ素イオン:0.3g/12 硝酸イオン:0.5g/Q 亜硝酸イオン:0.2g/12 ■0次いで、亜鉛イオン:Q、3g/Q、マンガンイオ
ン:0.2g/Q、ニッケルイオン二〇。
3g/Qにリン酸を加えて溶解し、水で薄めてpHを3
.3に調節した酸性水溶液で60秒スプレー処理した。
■0次いで水洗した後、カチオン電着塗料:商品名パワ
ートップU−30(日本ペイント株式会社)で180v
、3分間型着し、水洗い後、170℃、20分間加熱架
橋し、塗装品Aを得た。
■、比較のため、化成皮膜を形成した後、酸性リン酸水
溶液処理を行わないばか塗装品Aと同じ条件で塗装品A
″を得た。
この塗装品Aと塗装品A′について、常法により耐塩水
噴霧試験を10oO時間行った後。
テープ剥離試験を行った結果、塗膜剥離幅(片側)は塗
装品Aが1mm、塗装品A′が3mmで、塗装品Aは塗
装品A′に比し圧倒的に優れていた。
さらに、塗装品Aと塗装品A′にそれぞれ粉体塗料(商
品名タフロック、ロックペイント株式会社製)を塗装し
、170℃、20分間加熱架橋し、塗装品B、B’ を
得た。
これら塗装品B、B’につい耐温水浸漬試験(50℃、
240時間)を行った後、二次密着性試験(ゴバン目試
験: 1 in X inm)を行った結果、塗装品B
は100/100、塗装品B′はO/100であり。
塗装品Bは塗装品B″に比し圧倒的に優れていた。なお
、100/100は全く剥離のない状態を示し、0/1
00は完全に剥離した状態を示すものである。
特許出願人 株式会社ケミコート 同  太1)数行

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属を亜鉛イオンとマンガンイオン及び/又はニッケル
    イオンを含有するリン酸亜鉛系処理液で処理して化成皮
    膜を形成したのち、該皮膜を酸性リン酸水溶液で処理す
    ることにより化成皮膜上層部のリン酸亜鉛を溶解除去し
    、水洗後、塗装して塗膜を形成し、次いで加熱架橋する
    ことを特徴とする塗装法。
JP62285267A 1987-11-13 1987-11-13 塗装法 Expired - Fee Related JP2527344B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015120167A (ja) * 2015-03-18 2015-07-02 長崎県 リン除去材
CN112553609A (zh) * 2019-09-10 2021-03-26 天津大学 一种碳钢表面膦酸-硅烷复合膜及其制备方法和应用

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JPS56142871A (en) * 1980-04-07 1981-11-07 Toyota Motor Corp Surface treatment of film subjected to formation treatment

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