JPH0314908B2 - - Google Patents

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JPH0314908B2
JPH0314908B2 JP57026476A JP2647682A JPH0314908B2 JP H0314908 B2 JPH0314908 B2 JP H0314908B2 JP 57026476 A JP57026476 A JP 57026476A JP 2647682 A JP2647682 A JP 2647682A JP H0314908 B2 JPH0314908 B2 JP H0314908B2
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JP
Japan
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ion
film
chemical conversion
phosphate
treatment
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Application number
JP57026476A
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English (en)
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JPS58144477A (ja
Inventor
Masashi Takahashi
Tomoshi Myamoto
Masamichi Hase
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0314908B2 publication Critical patent/JPH0314908B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • C23C22/07Chemical 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 phosphates
    • C23C22/08Orthophosphates
    • C23C22/12Orthophosphates containing zinc cations
    • C23C22/13Orthophosphates containing zinc cations containing also nitrate or nitrite anions

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

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は金属表面にリン酸塩皮膜を形成させる
処理方法に関し、更に詳しくは、カチオン型電着
塗装に適した塗装密着性と耐食性を有するリン酸
亜鉛系皮膜を形成するスプレー式処理法に関す
る。 塗装前処理のために、少量の亜鉛イオンに対し
て多量のリン酸イオンを含有する酸性リン酸塩処
理液を使用することは従来公知である(特公昭50
−6418号参照)。これによれば電着塗装に適した
良好な性質を有する皮膜を提供できるとされてい
るが、リン酸塩処理をスプレー方式で実施する
と、得られる皮膜はホペイトを含有する針状皮膜
であり、その粒度も粗く、更に皮膜量および皮膜
中の鉄含有量共に低くて、特にカチオン型電着塗
装の前処理としては、浸漬方式によつて得られる
皮膜と同等またはそれ以上の性能(特に耐食性)
を有する皮膜を提供することはできなかつた。 本発明者等は上記問題点を解消するため鋭意研
究を進めた結果、上述の従来公知のリン酸塩処理
液に比べて、その遊離酸度を低くし且つリン酸イ
オン濃度を高めた処理液を使用すれば、スプレー
処理においても皮膜中の鉄含有量の高い粒状皮膜
が得られることを見出し、本発明を完成するに至
つた。 即ち、本発明によれば、亜鉛イオン0.01〜
0.05W/V%、リン酸イオン1.5〜3.0W/V%お
よび亜硝酸イオン0.001〜0.02W/V%を含有し
塩素酸イオンを含有しない遊離酸度0.1〜0.3ポイ
ントの酸性リン酸塩処理液にて金属表面をスプレ
ー処理することを特徴とする金属表面のリン酸塩
処理法が提供される。 本発明法の対象金属としては、鉄、亜鉛および
それらの合金が挙げられる。 本発明法で使用する酸性リン酸塩処理液は、上
述の如く特定イオンを特定量含有し且つ遊離酸度
を特定値にする以外は、従来技術に基づいて調製
されてよい。亜鉛イオンについては0.01〜0.05、
好ましくは0.02〜0.03W/V%である。該イオン
量が過少であると化成皮膜が形成され難く、他方
過剰であると目的とする良好な皮膜が得られな
い。亜鉛イオン以外のタチオンとしてはニツケル
イオン、マンガンイオンおよびカルシウムイオン
の1種以上が各々0.01〜0.15W/V%の量で含有
されていてもよく、これらは皮膜の性能(特に一
次物性、二次物性、耐ソルトスプレー性、耐暴露
性能)を向上させることにおいて有効である。 リン酸イオンについては上述の如く1.5〜
3.0W/V%であり、この量が過少であると粒状
の化成皮膜が得られず、過剰であると該イオンが
消費されるだけであつて、経済的に不利である。
亜硝酸イオンについては0.001〜0.02W/V%で
あつて、この量が過少であると発錆をもたらし、
過剰であると分解により生ずる硝酸イオンが蓄積
しすぎ、皮膜化成に悪影響を及ぼす。上記以外の
アニオンとしては錯フツ化物イオン(例:BF4 -
SiF6 --)および硝酸イオンを1種以上含有してい
てもよく、前者にあつてはフツ素として0.02〜
0.15W/V%の量が化成皮膜を細かくする点で好
ましく、後者の硝酸イオンについては従来技術と
同様の観点で含有せしめられてよい。なお、アニ
オンとして塩素酸イオンを含有せしめることは好
ましくない。それは粒状の化成皮膜が得られず、
化成皮膜の耐食性の面から望ましくないからであ
る。 当該処理液の遊離酸度が0.1ポイント未満では
皮膜化成が行われず、0.3ポイントを越えると粒
状結晶の皮膜が得られずに針状結晶の皮膜とな
る。なお、遊離酸度については、処理液を10ml採
取し、これに指示薬としてブロムフエノールを1
〜2滴加え、0.1規定苛性ソーダ水溶液で液が黄
色から青色に変色するまで滴定し、滴定に要した
苛性ソーダ水溶液のml数をポイントする。リン酸
塩処理に供する処理液にあつては、遊離酸度が所
定の値になるまで苛性ソーダを処理液に加える。 化成処理前の表面調整はチタンコロイド含有液
(チタンコロイドとして0.7〜3.5mg/)によつ
て行うことにより、従来公知の如く化成皮膜の結
晶粒度を細かくすることができ、皮膜性能を一段
と向上させることができる。 上述の酸性リン酸塩処理液を用いてのスプレー
処理にあつては従来法が採用されてよく、例えば
温度は40〜70℃、好ましくは45〜55℃、スプレー
圧は0.5〜3Kg/cm2、好ましくは0.8〜1.5Kg/cm2
処理時間は40秒以上、好ましくは90〜180秒であ
る。化成処理後の後処理についても従来公知のク
ロム系や非クロム系の処理を採用してよく、これ
により皮膜性能は一段と向上する。 以上の構成から成る本発明法によれば、粒状で
その粒度も細かく、且つ被覆量1.5g/m2以上で
鉄または鉄−マンガンの含有量9W%以上の化成
皮膜が得られ、浸漬式処理で得られる化成皮膜と
同等の性能が発揮され、その結果カチオン型電着
塗装において優れた塗膜密着性と耐食性が達成さ
れる。 次に実施例、参考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 市販の冷間圧延鋼(70×150×0.8mm)の試験片
をアルカリ性脱脂剤(日本ペイント社製「リドリ
ンSD200」、2W/V%)にて温度50℃で2分間ス
プレー脱脂し、水洗し、チタンコロイド系表面調
整液(日本ペイント社製「フイキリヂン5N−
5」、0.03W/V%)にて常温で10秒間スプレー
処理する。 次いで該試験片を亜鉛イオン0.02W/V%、リ
ン酸イオン2.0W/V%および亜硝酸イオン
0.007W/V%を含有し遊離酸度0.2ポイントの酸
性リン酸塩処理液にて50℃で2分間スプレー処理
し、水道水とイオン交換水で水洗し、乾燥する。 得られる化成皮膜の形状は粒状であり、粒度は
1〜5μである。なお、成膜結晶を示す参考写真
1は走査型電子顕微鏡(日本電子社製JSM−
T20)で角度55゜、倍率1500倍で撮影したもので
ある(以下同様)。また、その皮膜重量は1.66
g/m2で、鉄含有率は9.3wt%である。 このようにして得られる化成処理試験片を次い
でカチオン型電着塗料(日本ペイント社製「パワ
ートツプU−30」)でもつて250Vで3分間電着塗
装し、180℃で30分間焼付ける(膜厚20μ)。次い
でポリエステル系中塗塗料(日本ペイント社製
「52Eシーラー」)を塗装し、140℃で30分間焼付
け(膜厚30μ)、そしてメラミンアルキド系上塗
塗料(日本ペイント社製「オルガG−25E」)を
塗装し、140℃で30分間焼付ける(膜厚40μ)。 このようにして得られる試験片を以下に示す試
験に付し、その結果を第1表に示す。 (a) 塩水噴霧試験 電着塗装板の表面にカツターで素地に達する
までクロスカツトを切り入れ、この塗装板につ
いて5%塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)を
1000時間行い、カツト部よりの錆幅を測定す
る。 (b) 暴露試験 上塗塗装板の表面にカツターで素地に達する
までクロスカツトを入れ、この塗装板を海岸に
おいて6ケ月間暴露する。その後塗装板のカツ
ト部よりの塗膜のフクレ幅を測定する。 (c) 折曲試験 上塗塗装板を直径10mmの棒の上にのせ、折曲
げた後の塗膜の状態を観察する(JIS−K−
5400−6−11)。 参考例 1 亜鉛イオン0.04W/V%、ニツケルイオン
0.03W/V%およびリン酸イオン2.5W/V%を
含有し遊離酸度0.1ポイントおよび亜硝酸イオン
0.007W/V%の酸性リン酸塩処理液を使用して、
50℃で2分間スプレー処理を行い、皮膜重量2.01
g/m2で鉄含有率9.2wt%の化成皮膜を得る以外
は、実施例1と同様に実施する。形成される化成
皮膜は粒状で、粒度は0.5〜3μである。皮膜結晶
の電子顕微鏡写真を参考写真2として示す。塗装
後の試験結果を第1表に示す。 参考例 2 亜鉛イオン0.04W/V%、ニツケルイオン
0.03W/V%、リン酸イオン2.5W/V%、ホウ
フツ化物イオン(BF4 -)(フツ素として)
0.035W/V%、硝酸イオン0.3W/V%および亜
硝酸イオン0.007W/V%を含有し遊離酸度0.1ポ
イントの酸性リン酸塩処理液を使用して、50℃で
2分間スプレー処理を行い、皮膜重畳1.87g/m2
で鉄含有率9.7wt%の化成皮膜を得る以外は、実
施例1と同様に実施する。形成される化成皮膜は
粒状で、粒度は0.3〜1μである。皮膜結晶の電子
顕微鏡写真を参考写真3として示す。塗装後の試
験結果を第1表に示す。 参考例 3 亜鉛イオン0.04W/V%、ニツケルイオン
0.03W/V%、リン酸イオン2.5W/V%、マン
ガンイオン0.06W/V%および亜硝酸イオン
0.007W/V%を含有し遊離強度0.2ポイントの酸
性リン酸塩処理液を使用して、50℃で2分間スプ
レー処理を行い、皮膜重畳2.12g/m2で鉄含有率
7.2wt%およびマンガン含有率4.0wt%の化成皮膜
を得る以外は、実施例1と同様に実施する。形成
される化成皮膜は粒状で、粒度は0.5〜3μである。
皮膜結晶の電子顕微鏡写真を参考写真4として示
す。塗装後の試験結果を第1表に示す。 比較例 1 亜鉛イオン0.03W/V%、リン酸イオン
1.0W/V%および塩素酸イオン0.3W/V%を含
有し遊離酸度0.3ポイントで亜硝酸イオン
0.007W/V%を含有する酸性リン酸塩処理液を
使用して、50℃で2分間スプレー処理を行い、皮
膜重量1.20g/m2で鉄含有率8.2wt%の化成皮膜
を得る以外は、実施例1と同様に実施する。化成
皮膜の電子顕微鏡写真を参考写真5として示す。
塗装後の試験結果を第1表に示す。 比較例 2 亜鉛イオン0.05W/V%、リン酸イオン
1.2W/V%、硝酸イオン0.7W/V%および亜硝
酸イオン0.007W/V%を含有し遊離酸度0.3ポイ
ントの酸性リン酸塩処理液を使用して、50℃で2
分間スプレー処理を行い、皮膜重量1.5g/m2
鉄含有率7.8wt%の化成皮膜を得る以外は、実施
例1と同様に実施する。化成皮膜の電子顕微鏡写
真を参考写真6として示す。塗装後の試験結果を
第1表に示す。 比較例 3 亜鉛イオン0.1W/V%、ニツケルイオン
0.05W/V%、リン酸イオン1.5W/V%および
亜硝酸イオン0.01W/V%を含有し遊離酸度1.1
ポイントの酸性リン酸塩処理液を使用して、50℃
で2分間浸漬処理を行い、皮膜重量2.0g/m2
鉄含有率10.2wt%の化成皮膜を得る以外は、実施
例1と同様に実施する。化成皮膜の電子顕微鏡写
真を参考写真7として示す。塗装後の試験結果を
第1表に示す。
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 亜鉛イオン0.01〜0.05W/V%、リン酸イオ
    ン1.5〜3.0W/V%および亜硝酸イオン0.001〜
    0.02W/V%を含有し塩素酸イオンを含有しない
    遊離酸度0.1〜0.3ポイントの酸性リン酸塩処理液
    にて金属表面をスプレー処理することを特徴とす
    る金属表面のリン酸塩処理法。
JP2647682A 1982-02-20 1982-02-20 金属表面のリン酸塩処理法 Granted JPS58144477A (ja)

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JP2647682A JPS58144477A (ja) 1982-02-20 1982-02-20 金属表面のリン酸塩処理法

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JP2647682A JPS58144477A (ja) 1982-02-20 1982-02-20 金属表面のリン酸塩処理法

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JPS58144477A JPS58144477A (ja) 1983-08-27
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JP2647682A Granted JPS58144477A (ja) 1982-02-20 1982-02-20 金属表面のリン酸塩処理法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63227786A (ja) * 1987-03-16 1988-09-22 Nippon Parkerizing Co Ltd 鋼板の電着塗装前処理用りん酸塩処理方法
US5200000A (en) * 1989-01-31 1993-04-06 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Phosphate treatment solution for composite structures and method for treatment
JP4617009B2 (ja) * 2001-03-07 2011-01-19 日本ペイント株式会社 鋼板の塗装処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5811514B2 (ja) * 1979-05-02 1983-03-03 日本ペイント株式会社 金属表面の保護方法

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