JPH02190478A - りん酸塩皮膜の形成方法 - Google Patents
りん酸塩皮膜の形成方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、低亜鉛法で使用されるりん酸塩化成処理溶液
によって、アルミニウムまたは亜鉛の一方もしくは両方
あるいはこれらの合金からなる表面にりん酸塩皮膜を形
成する方法に関するものである。
によって、アルミニウムまたは亜鉛の一方もしくは両方
あるいはこれらの合金からなる表面にりん酸塩皮膜を形
成する方法に関するものである。
（従来の技術）
低亜鉛法で使用される溶液は、皮膜形成陽イオンとして
主として亜鉛を約０．４ないし１．５ ｇ／ｇ含有し、
亜鉛対ＰＯ２比が約０．０８未満である溶液と定義され
る。
主として亜鉛を約０．４ないし１．５ ｇ／ｇ含有し、
亜鉛対ＰＯ２比が約０．０８未満である溶液と定義され
る。
鋼、亜鉛めっき鋼またはアルミニウムなどの金属表面を
電着塗装するための好適な下地として薄膜りん酸塩皮膜
を適用することは公知である。かかるりん酸塩化成処理
工程に使用される溶液は、通常、亜鉛、ニッケル、マン
ガン、マグネシウム、カドミウム、銅、コバルト、アル
カリおよび／またはアンモニウムイオンを含有し、さら
に、りん酸イオンや亜硝酸塩、塩素酸塩、臭素酸塩、過
酸化物、ｍ−ニトロベンゼンスルホン酸塩、ニトロフェ
ノール等もしくはこれらを組み合わせた促進剤を含有す
る。アルミニウム、その合金または電気亜鉛めっき鋼な
どの処理のためには溶液はさらにぶつ化物および／また
は錯ふつ化物を含有することが好ましい、塩化物、亜硝
酸塩および硫酸塩等を添加すると、これらの陰イオンは
電子中性を維持するのに役立つ。りん酸塩化成処理溶液
にはさらに任意成分として、ヒドロキシカルボン酸、ア
ミノカルボン酸もしくは縮合りん酸塩等の皮膜結晶微細
化剤を添加して、皮膜の品質を改善することもある。主
要部分が鋼、小部分がアルミニウム材料からなり、亜鉛
めっき鋼の存在割合が変動する金属表面はスプレー法お
よび／または浸漬法で処理されている。
電着塗装するための好適な下地として薄膜りん酸塩皮膜
を適用することは公知である。かかるりん酸塩化成処理
工程に使用される溶液は、通常、亜鉛、ニッケル、マン
ガン、マグネシウム、カドミウム、銅、コバルト、アル
カリおよび／またはアンモニウムイオンを含有し、さら
に、りん酸イオンや亜硝酸塩、塩素酸塩、臭素酸塩、過
酸化物、ｍ−ニトロベンゼンスルホン酸塩、ニトロフェ
ノール等もしくはこれらを組み合わせた促進剤を含有す
る。アルミニウム、その合金または電気亜鉛めっき鋼な
どの処理のためには溶液はさらにぶつ化物および／また
は錯ふつ化物を含有することが好ましい、塩化物、亜硝
酸塩および硫酸塩等を添加すると、これらの陰イオンは
電子中性を維持するのに役立つ。りん酸塩化成処理溶液
にはさらに任意成分として、ヒドロキシカルボン酸、ア
ミノカルボン酸もしくは縮合りん酸塩等の皮膜結晶微細
化剤を添加して、皮膜の品質を改善することもある。主
要部分が鋼、小部分がアルミニウム材料からなり、亜鉛
めっき鋼の存在割合が変動する金属表面はスプレー法お
よび／または浸漬法で処理されている。
（発明が解決しようとする課題）
亜鉛および／またはアルミニウムのみからなる表面をり
ん酸塩化成処理すると、使用されているりん酸塩化成処
理溶液中の遊離酸値および／または全酸に対する遊離酸
の比率が増加して、りん酸塩化成処理溶液が平衡外にな
るために、処理量が増大するにつれて皮膜形成が悪化し
ついには阻止されることが認められる。過剰の酸を水酸
化ナトリウム、水酸化アンモニウムやその他のアルカリ
で中和すると、浴成分の一部である亜鉛の共沈が起こる
ために過剰の酸を水酸化ナトリウムなどで中和すること
はできない。
ん酸塩化成処理すると、使用されているりん酸塩化成処
理溶液中の遊離酸値および／または全酸に対する遊離酸
の比率が増加して、りん酸塩化成処理溶液が平衡外にな
るために、処理量が増大するにつれて皮膜形成が悪化し
ついには阻止されることが認められる。過剰の酸を水酸
化ナトリウム、水酸化アンモニウムやその他のアルカリ
で中和すると、浴成分の一部である亜鉛の共沈が起こる
ために過剰の酸を水酸化ナトリウムなどで中和すること
はできない。
本発明の目的は、低亜鉛法で使用されるりん酸塩化成処
理溶液によって、アルミニウム、亜鉛、およびこれらの
合金の１種または２種以上からなる表面にりん酸塩皮膜
を形成する方法において、りん酸塩化成処理溶液中の遊
離酸値および／または全酸に対する遊離酸の比率が増加
することを防止して、公知の方法の欠点を解消し、一方
簡単かつ経済的に実施することができる方法を提供する
ことを目的とする。
理溶液によって、アルミニウム、亜鉛、およびこれらの
合金の１種または２種以上からなる表面にりん酸塩皮膜
を形成する方法において、りん酸塩化成処理溶液中の遊
離酸値および／または全酸に対する遊離酸の比率が増加
することを防止して、公知の方法の欠点を解消し、一方
簡単かつ経済的に実施することができる方法を提供する
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この目的を達成するために、冒頭にて述べた方法を、少
なくとも１ ｍｇ／ｌの鉄 （Ｉｎ）イオンを含有し、
かつ処理表面積の１平方メートル当たり５０〜２０００
ｍｇの鉄（ＩＩ［）イオンを添加するりん酸塩化成処理
溶液と前記表面を接触させるように実施する。
なくとも１ ｍｇ／ｌの鉄 （Ｉｎ）イオンを含有し、
かつ処理表面積の１平方メートル当たり５０〜２０００
ｍｇの鉄（ＩＩ［）イオンを添加するりん酸塩化成処理
溶液と前記表面を接触させるように実施する。
鉄イオンをりん酸塩化成処理溶液に鉄（ＩＩＩ）の形態
で添加してもよいが、鉄（ｎ）を鉄（ＩＩＩ）に酸化す
る塩素酸塩、亜硝酸塩、過酸化物等の酸化剤と共存させ
た鉄（ｎ）の形態であってもよい。
で添加してもよいが、鉄（ｎ）を鉄（ＩＩＩ）に酸化す
る塩素酸塩、亜硝酸塩、過酸化物等の酸化剤と共存させ
た鉄（ｎ）の形態であってもよい。
鉄の化合物としては、２価もしくは３価の鉄の硝酸塩、
塩化物およびふつ化物や、ヒドロキシカルボン酸、アミ
ノカルボン酸などの鉄（ＩＩＩ）錯塩等が適切である。
塩化物およびふつ化物や、ヒドロキシカルボン酸、アミ
ノカルボン酸などの鉄（ＩＩＩ）錯塩等が適切である。
好ましい鉄イオンの導入法は水溶液中の鉄イオンをりん
酸塩化成処理溶液に導入する方法である。
酸塩化成処理溶液に導入する方法である。
本発明の実施態様によると、りん酸塩化成処理液に被処
理表面積の１平方メートル当たり５０〜１０００ｍｇの
鉄（ＩＩＩ）イオンを添加しながらりん酸塩化成処理溶
液と金属表面を接触させる。この場合も鉄の導入は上述
のように実施することができる。
理表面積の１平方メートル当たり５０〜１０００ｍｇの
鉄（ＩＩＩ）イオンを添加しながらりん酸塩化成処理溶
液と金属表面を接触させる。この場合も鉄の導入は上述
のように実施することができる。
本発明の方法は低亜鉛法によるすべてのりん酸塩化成処
理液に適用することができる。
理液に適用することができる。
本発明の好ましい実施態様によると、
亜鉛 ０，４ないし１．５ ｇＩＱ
ｐｓｏｓ ｔｏ ないし２６ ｇｅｌ２およびＮ
ｉ Ｏないし１．３ ｇＩＱ Ｍｎ Ｏないし１．３ ｇａｌｌＭｇ Ｏな
いし１．３ ｇ／４２を含有するりん酸塩処理溶液と
金属表面を接触させる。かかるりん酸塩化成処理溶液で
は、亜鉛対Ｐ、０．の重量比が（０，０７５〜Ｇ、０１
５）対１に調節されるのがよい。また、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍ
ｇの少なくとも１種がりん酸塩化成処理溶液に含まれて
いるときは、Ｎｌ、Ｍｎ、Ｍｇの少なくとも１種対亜鉛
の重量比が１．５＝１に調節されるのがよい。
ｉ Ｏないし１．３ ｇＩＱ Ｍｎ Ｏないし１．３ ｇａｌｌＭｇ Ｏな
いし１．３ ｇ／４２を含有するりん酸塩処理溶液と
金属表面を接触させる。かかるりん酸塩化成処理溶液で
は、亜鉛対Ｐ、０．の重量比が（０，０７５〜Ｇ、０１
５）対１に調節されるのがよい。また、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍ
ｇの少なくとも１種がりん酸塩化成処理溶液に含まれて
いるときは、Ｎｌ、Ｍｎ、Ｍｇの少なくとも１種対亜鉛
の重量比が１．５＝１に調節されるのがよい。
本発明のさらに別の好ましい実施態様によると、
ＮＯ１２ないし２５ ｇ／Ａ
ＣＩＯＩ １ ないし６ ｇ／１２
有機ニトロ化合物０．１ ないし２ ｇｅｌＮＯ＊
０．０５ないし０．５ｇ／ｌ過酸化物
ＣＨ，０＊として計算） ０．０２ないし０．１ｇ＃！を 単独であるいは混合して促進剤としてさらに含有するり
ん酸塩化成処理溶液を使用する。
有機ニトロ化合物０．１ ないし２ ｇｅｌＮＯ＊
０．０５ないし０．５ｇ／ｌ過酸化物
ＣＨ，０＊として計算） ０．０２ないし０．１ｇ＃！を 単独であるいは混合して促進剤としてさらに含有するり
ん酸塩化成処理溶液を使用する。
りん酸塩化成処理溶液の適用は従来法と同様に行っても
よい、特に望ましい適用方式はスプレーおよび／または
浸漬である。好ましい温度範囲は３０ないし７０℃であ
る。
よい、特に望ましい適用方式はスプレーおよび／または
浸漬である。好ましい温度範囲は３０ないし７０℃であ
る。
非処理期間中も鉄（ＩＩＩ）を添加して少なくとも１＋
ｎｇ／ Ｑの濃度を維持しなければならない。
ｎｇ／ Ｑの濃度を維持しなければならない。
本発明の方法は特に純アルミニウム及びＡｌＭｇＳｉ、
ＡｌＭｇ、 ＡｌＭｇＭｎなどのアルミニウム合金の
処理に特に好適である。亜鉛表面への皮膜の形成に関し
ては、亜鉛の一体物、特に溶融亜鉛め、つきもしくは電
気亜鉛めっきされた鉄鋼表面を処理することができるａ
Ｎｌ、Ｆｅ或はＡｌなどと亜鉛との合金の一体物あるい
はこれらのめつき鋼なども処理に適する材料である。
ＡｌＭｇ、 ＡｌＭｇＭｎなどのアルミニウム合金の
処理に特に好適である。亜鉛表面への皮膜の形成に関し
ては、亜鉛の一体物、特に溶融亜鉛め、つきもしくは電
気亜鉛めっきされた鉄鋼表面を処理することができるａ
Ｎｌ、Ｆｅ或はＡｌなどと亜鉛との合金の一体物あるい
はこれらのめつき鋼なども処理に適する材料である。
（発明の効果）
本発明に係る方法によると、処理時間が長くなった場合
でも完全に均一でかつ連続したりん酸塩皮膜を形成する
ことができる。このような皮膜は後工程で電着塗装を行
う場合に特に適している。
でも完全に均一でかつ連続したりん酸塩皮膜を形成する
ことができる。このような皮膜は後工程で電着塗装を行
う場合に特に適している。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
（実施例）
７０％がアルミニウム（規格ＡｌＭｇＳｉおよびＡｌＭ
ｇ３ ）からなり、３０％が電気亜鉛めっき鋼からなる
金属板を予め脱脂しそして酸洗したものを１０１のりん
酸塩化成処理タンク内で処理した。
ｇ３ ）からなり、３０％が電気亜鉛めっき鋼からなる
金属板を予め脱脂しそして酸洗したものを１０１のりん
酸塩化成処理タンク内で処理した。
この溶液は、
Ｚｎ Ｏ，７ｇ／ＱＮｉ ０．７ ｇ／ｇＭｎ
１．Ｏｇ／ｌ Ｎａ ３．４ ｇ／忍 Ｐ２Ｏ，１１，５ｇ／氾 Ｎｏ、 ３．０ ｇ／氾 Ｆ ０．５ｇ／ｌ Ｎｏｔ Ｏ，１ｇｅｌ を含有した。溶液の温度は５５から６０℃であった。処
理はスプレーで３分間行った。りん酸塩処理溶液の遊離
酸値は１．０であった。
１．Ｏｇ／ｌ Ｎａ ３．４ ｇ／忍 Ｐ２Ｏ，１１，５ｇ／氾 Ｎｏ、 ３．０ ｇ／氾 Ｆ ０．５ｇ／ｌ Ｎｏｔ Ｏ，１ｇｅｌ を含有した。溶液の温度は５５から６０℃であった。処
理はスプレーで３分間行った。りん酸塩処理溶液の遊離
酸値は１．０であった。
クエン酸鉄（ＩＩＩ）を添加することによって、りん酸
塩化成処理溶液を初期の鉄（ＩＩＩ）濃度である２腸ｇ
／１２に調節した。
塩化成処理溶液を初期の鉄（ＩＩＩ）濃度である２腸ｇ
／１２に調節した。
処理中に、処理表面積１ｍ”につき２５０ａ＋ｇ （
Ｆｅとして計算）のクエン酸鉄（ｍ）を１０リツトルの
りん酸塩化成処理溶液に添加した１次の表から明らかな
ように遊離酸値は事実上一定であった。得られたりん酸
塩皮膜は均一でありかつ連続していた。
Ｆｅとして計算）のクエン酸鉄（ｍ）を１０リツトルの
りん酸塩化成処理溶液に添加した１次の表から明らかな
ように遊離酸値は事実上一定であった。得られたりん酸
塩皮膜は均一でありかつ連続していた。
表
比較例
比較例においては、実施例と同じ品質の金属板を、溶液
は鉄（ＩＩＩ）を含有せず、また鉄（ＩＩＩ）を溶液に
添加・補充しない点以外は実施例と同様に処理した。後
記するように処理量が増大するにつれて遊離酸のポイン
ト数は増大した。高品質のりん酸塩皮膜が初期には得ら
れたが、遊離酸のポイント数が増加するにつれて品質は
劣化した。遊離酸ポイントの数が１．５以上になると、
皮膜は得られなかった。
は鉄（ＩＩＩ）を含有せず、また鉄（ＩＩＩ）を溶液に
添加・補充しない点以外は実施例と同様に処理した。後
記するように処理量が増大するにつれて遊離酸のポイン
ト数は増大した。高品質のりん酸塩皮膜が初期には得ら
れたが、遊離酸のポイント数が増加するにつれて品質は
劣化した。遊離酸ポイントの数が１．５以上になると、
皮膜は得られなかった。
（以下余白）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、低亜鉛法で使用されるりん酸塩化成処理溶液によっ
て、アルミニウムまたは亜鉛の一方もしくは両方あるい
はこれらの合金からなる表面にりん酸塩皮膜を形成する
方法において、 少なくとも１ｍｇ／ｌの濃度で鉄（III）イオンを含有
し、かつ被処理表面積の１平方メートル当たり５０〜２
０００ｍｇの鉄（III）イオンを添加するりん酸塩化成
処理溶液と前記表面を接触させることを、特徴とするり
ん酸塩皮膜の形成方法。 ２、被処理表面積の１平方メートル当たり５０〜１００
０ｍｇの鉄（III）イオンを添加・補充するりん酸塩化
成処理溶液と前記表面を接触させることを特徴とする請
求項１記載のりん酸塩皮膜の形成方法。 ３、亜鉛０．４ないし１．５ｇ／ｌ Ｐ＿２Ｏ＿５１０ないし２６ｇ／ｌ Ｎｉ０ないし１．３ｇ／ｌ Ｍｎ０ないし１．３ｇ／ｌ Ｍｇ０ないし１．３ｇ／ｌ を含有するりん酸塩処理溶液と前記表面を接触させるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のりん酸塩皮膜の
形成方法。 ４、亜鉛対Ｐ＿２Ｏ＿５の重量比が（０．０７５〜０．
０１５）対１に調節されたりん酸塩化成処理溶液と、前
記表面を接触させることを特徴とする請求項１、２また
は３記載のりん酸塩皮膜の形成方法。 ５、亜鉛対Ｐ＿２Ｏ＿５の重量比が（０．０７５〜０．
０１５）対１に調節され、かつＮｉ、Ｍｎ、Ｍｇの少な
くとも１種対亜鉛の重量比が１．５：１に調節されたり
ん酸塩化成処理溶液と、前記表面を接触させることを特
徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載のりん
酸塩皮膜の形成方法。 ６、ＮＯ＿３２ないし２５ｇ／ｌ ＣｌＯ＿３１ないし６ｇ／ｌ 有機ニトロ化合物０．１ないし２ｇ／ｌ ＮＯ＿２０．０５ないし０．５ｇ／ｌ 過酸化物（Ｈ＿２Ｏ＿２として計算） ０．０２ないし０．１ｇ／ｌ の１種又は２種以上をさらに含有するりん酸塩化成処理
溶液と前記表面を接触させることを特徴とする請求項１
から５までのいずれか１項記載のりん酸塩皮膜の形成方
法。 ７、３０ないし７０℃の温度範囲で前記表面をりん酸塩
処理溶液と接触させることを特徴とする請求項１から６
までのいずれか１項記載のりん酸塩皮膜の形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3839802.8 | 1988-11-25 | ||
| DE3839802 | 1988-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190478A true JPH02190478A (ja) | 1990-07-26 |
| JP2845246B2 JP2845246B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=6367867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1300984A Expired - Lifetime JP2845246B2 (ja) | 1988-11-25 | 1989-11-21 | りん酸塩皮膜の形成方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0370535B1 (ja) |
| JP (1) | JP2845246B2 (ja) |
| CA (1) | CA1334371C (ja) |
| DD (1) | DD299968A5 (ja) |
| DE (1) | DE58902702D1 (ja) |
| ES (1) | ES2036023T3 (ja) |
| GB (1) | GB2226829B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993022481A1 (fr) | 1992-04-30 | 1993-11-11 | Nippondenso Co., Ltd. | Procede de phosphatation |
| US5645706A (en) * | 1992-04-30 | 1997-07-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Phosphate chemical treatment method |
| JPH10306382A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-17 | Honda Motor Co Ltd | アルミニウム合金用リン酸亜鉛処理剤 |
| JP2002322593A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-11-08 | Denso Corp | 電解リン酸塩化成処理方法 |
| JP2019510886A (ja) * | 2015-04-07 | 2019-04-18 | ケメタル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ニッケルなしで金属表面をリン酸処理するための改良された方法 |
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| US5238506A (en) * | 1986-09-26 | 1993-08-24 | Chemfil Corporation | Phosphate coating composition and method of applying a zinc-nickel-manganese phosphate coating |
| DE3828676A1 (de) * | 1988-08-24 | 1990-03-01 | Metallgesellschaft Ag | Phosphatierverfahren |
| DE3918136A1 (de) * | 1989-06-03 | 1990-12-06 | Henkel Kgaa | Verfahren zur erzeugung von manganhaltigen phosphatueberzuegen auf metalloberflaechen |
| 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 |
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| DE4228470A1 (de) * | 1992-08-27 | 1994-03-03 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Phospatierung von einseitig verzinktem Stahlband |
| DE4243214A1 (de) * | 1992-12-19 | 1994-06-23 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Erzeugung von Phosphatüberzügen |
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| RU2560891C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ фосфатирования железокобальтового сплава |
| RU2624566C1 (ru) * | 2016-02-15 | 2017-07-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Способ фосфатирования магнитомягких сплавов типа пермаллой (варианты) |
| US11124880B2 (en) | 2016-04-07 | 2021-09-21 | Chemetall Gmbh | Method for nickel-free phosphating metal surfaces |
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| DE2738282A1 (de) * | 1977-08-25 | 1979-03-01 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum aufbringen von phosphatueberzuegen |
| DE2738283A1 (de) * | 1977-08-25 | 1979-03-01 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur phosphatierung von metallen |
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| US4486241A (en) * | 1981-09-17 | 1984-12-04 | Amchem Products, Inc. | Composition and process for treating steel |
| DE3245411A1 (de) * | 1982-12-08 | 1984-07-05 | Gerhard Collardin GmbH, 5000 Köln | Verfahren zur phosphatierung elektrolytisch verzinkter metallwaren |
| FR2569203B1 (fr) * | 1984-08-16 | 1989-12-22 | Produits Ind Cie Fse | Procede de traitement par conversion chimique de substrats en zinc ou en l'un de ses alliages, concentre et bain utilises pour la mise en oeuvre de ce procede |
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-
1989
- 1989-07-22 DE DE8989201936T patent/DE58902702D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-22 EP EP89201936A patent/EP0370535B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-22 ES ES198989201936T patent/ES2036023T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-02 CA CA000607371A patent/CA1334371C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-04 GB GB8917936A patent/GB2226829B/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-21 JP JP1300984A patent/JP2845246B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-19 DD DD339887A patent/DD299968A5/de unknown
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|---|---|
| ES2036023T3 (es) | 1993-05-01 |
| DD299968A5 (de) | 1992-05-14 |
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| EP0370535B1 (de) | 1992-11-11 |
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| JP2845246B2 (ja) | 1999-01-13 |
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