JPH0526871B2 - - Google Patents

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JPH0526871B2
JPH0526871B2 JP59223882A JP22388284A JPH0526871B2 JP H0526871 B2 JPH0526871 B2 JP H0526871B2 JP 59223882 A JP59223882 A JP 59223882A JP 22388284 A JP22388284 A JP 22388284A JP H0526871 B2 JPH0526871 B2 JP H0526871B2
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aluminum
zinc phosphate
iron
fluorine
phosphate treatment
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Takushi Abe
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Mazda Motor Corp
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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
    • C23C22/73Chemical 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 characterised by the process
    • C23C22/77Controlling or regulating of the coating process
    • 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
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    • 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
    • C23C22/34Chemical 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
    • C23C22/36Chemical 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
    • C23C22/362Chemical 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 zinc cations

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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、アルミ材と鉄材とのリン酸亜鉛処理
を同一のフツ素系リン酸亜鉛処理液によつて行う
ようにしたアルミ材と鉄材の化成処理方法に関す
るものである。
(従来技術) 例えば自動車ボデイ、家電製品の枠体のような
金属材表面に塗装を行う場合、塗料との密着性向
上あるいは耐食性向上のため、これ等の金属材
(表面)をあらかじめ化成処理しておくことが一
般に行われている。この化成処理される金属材
は、主として鉄材であることが多く、この鉄材に
対する化成処理としてはリン酸亜鉛処理が一般に
採用されている。
ところで、近時は、製品の軽量化等のため、ア
ルミ材が多く使用されるようになつており、例え
ば自動車ボデイのうちボンネツト等をアルミ材で
構成するようなことが考えられている。このよう
に、アルミ材と鉄材との組立体をリン酸亜鉛処理
する場合、必然的に、アルミ材と鉄材とが同一の
リン酸亜鉛処理液によつて処理されることにな
る。
このように、アルミ材と鉄材とを同一のリン酸
亜鉛処理液によつて化成処理する場合、通常のリ
ン酸亜鉛処理液を使用した場合は格別の支障を生
じないが、フツ素系のリン酸亜鉛処理液を使用し
た場合には不具合を生じる場合もあることが判明
した。すなわち、一般にフツ素系リン酸亜鉛処理
液は、処理速度向上およびリン酸亜鉛皮膜の密着
性向上のために用いられているが、アルミ材と鉄
材とに対して同一のフツ素系リン酸亜鉛処理液を
用いると、アルミ材に対するリン酸亜鉛皮膜形成
上何等問題は生じないが、鉄材に対してはリン酸
亜鉛の皮膜がうまく形成されないあるいは全く形
成されない、というような事態を生じることが判
明した。
(発明の目的) 本発明は以上のような事情を勘案してなされた
もので、アルミ材と鉄材とを同一のフツ素系リン
酸亜鉛処理液によつて化成処理する場合に、鉄材
に対して確実にリン酸亜鉛の皮膜が形成されるよ
うにしたアルミ材と鉄材の化成処理方法を提供す
ることを目的とする。
(発明の構成) 本発明は、アルミ材と鉄材とを同一のフツ素系
リン酸亜鉛処理液によつて化成処理する場合に、
鉄材に対するリン酸亜鉛の皮膜形成を阻害する要
因を種々研究した結果、このフツ素系リン酸亜鉛
処理液中のアルミニユウムイオン濃度が上記皮膜
形成に極めて大きな影響を与えている、という知
得に基いてなされたものである。
具体的には、上記フツ素系リン酸亜鉛処理液中
におけるアルミニユウムイオン濃度を、70ppm以
下に維持しつつアルミ材と鉄材とに対する化成処
理を行うようにしてある。
このような構成とすることにより、鉄材に対す
るリン酸亜鉛の皮膜が、実用上問題ない程度に確
実に形成されることになる。
上述のように、フツ素系リン酸亜鉛処理液中の
アルミニユウムイオン濃度を70ppm以下とするに
は、その成分調整を行うという手段があるが、好
ましくは、アルミ材と鉄材との組立体に対してフ
ツ素系リン酸亜鉛処理液と接触させることによ
り、該アルミ材と鉄材との化成処理を同時に行う
一方、この組立体におけるアルミ材表面積の鉄材
面積に対する割合を、3/7以下(鉄材7に対し
てアルミ材3以下の割合)とするようにするとよ
い。このように、アルミ材表面の鉄材表面積に対
する割合を3/7以下とすると、フツ素系リン酸
亜鉛処理液中におけるアルミニユウムイオン濃度
は確実に70ppm以下に維持される。
(実施例) 以下本発明を、自動車ボデイを例にとつて詳細
に説明する。
自動車ボデイの製造工程を示す第1図におい
て、アルミ材をプレス成形することにより、また
鉄材をプレス成形することにより、フエンダ、ボ
ンネル等の所望形状のボデイ構成部品が成形され
るが、このボデイ構造部品のうち、アルミ材によ
るものの全長面積は、鉄材によるものの前表面積
の3/7以下とさるようにされている。
上記プレス成形されたアルミ材と鉄材とは、車
体組立工程において互いに一体化された組立体と
された後、順次、湯洗、脱脂(アルカリ処理)、
水洗が行われ、この後表面調整(アルカリ分の中
和)がなされる。次いで、本発明により後述する
化成処理(フツ素系リン酸亜鉛処理液による化成
処理)がなされた後、順次、水洗、乾燥がなされ
る。そして、上記組立体は、下塗(電着塗装)、
中塗(静電塗装)、上塗(静電塗装)がなされる。
なお、上述した各工程のうち、化成処理工程を除
き、従来と同様にして行われる。
さて次に、前記化成処理工程について詳述する
と、用いる化成処理液すなわち、フツ素系リン酸
亜鉛処理液としては、次のようなものを用いた。
すなわち、基本成分として、亜鉛イオン0.5〜2.0
g/、リン酸イオン5〜35g/、フツ素イオ
ン0.2g/以上で、促進剤として亜塩酸イオン
0.1〜0.3g/のものを用い、全体として、フツ
素イオン濃度が500ppm〜700ppmとなるように調
整した。なお、その他の含有成分としては、
ClO3、NO3、Ni、Co、Ca、Mn、Cu、Cr等の各
イオンを適宜含むものであつてもよい。
このようなフツ素系リン酸亜鉛処理液を、スプ
レー法(シヤワー法)あるいはデイツプ法(浸漬
法)によつて、前記表面調整された後の自動車ボ
デイとしての組立体に接触させたところ、アルミ
材と鉄材共に、その表面に良好なリン酸亜鉛皮幕
が形成された。
ここで、フツ素系リン酸亜鉛処理液中のアルミ
ニユウムイオン濃度70ppm以下であれば、鉄材に
対してリン酸亜鉛皮膜が良好に形成される点、お
よびアルミ材表面積の鉄材表面積に対する割合が
3/7以下であれば上記アルミニユウムイオン濃
度が70ppm以下に維持される点について、実験例
を基に説明する。
この実験に用いたアルミ材としては、住友金属
株式会社製のもので、アルミニユウム以外の含有
成分として重量割合で、Si0.2%、Fe0.30%、
Cu0.10〜0.40%、Mn0.10%、Mg4.0〜5.0%、
Cr0.10%、Zn1.0〜2.0%、Ti0.10%、その他の不
純物としては合計で0.15%である。
また、実験に用いた鉄材としては、新日本製鉄
株式会社製(JISG3141−SPCCB−S)のものを
用いた。さらに、フツ素系リン酸亜鉛処理液とし
ては、前述したものを用い、実験例全てに渡つて
処理温度は45℃でかつ処理時間は3分である。
実験例 アルミ材と鉄材とを、個々別々のフツ素系リン
酸亜鉛処理液中に浸漬した場合、すなわち、アル
ミ材専用のフツ素系リン酸亜鉛処理液と鉄材専用
のフツ素系リン酸亜鉛処理液を用意して、アルミ
材の影響が全く無い状態での鉄材に対するリン酸
亜鉛皮膜の形成具合とを調べておくためのもので
あり、次の実験例の前準備としての意味をも
つ。
この実験例においては、前記アルミ材によ
り、厚さ0.9mm、長さ150mm、幅70mmのテストピー
スAを形成し、また前記鉄材により、厚さ0.7mm、
長さ150mm、幅70mmのテストピースBを形成した。
このテストピースA、Bを、個々別々の(専用
の)前記記フツ素系リン酸亜鉛処理液中に浸漬し
て、リン酸亜鉛皮膜量を調べたところ、アルミ材
であるテストピースAについては3.0g/m2であ
り、また鉄材であるテストピースBについては
2.5g/m2であり、両者共にリン酸亜鉛皮膜が良
好に形成されることが確認された。
実験例 フツ素系リン酸亜鉛処理液中におけるアルミニ
ユウムイオン濃度が、鉄材に対するリン酸亜鉛皮
膜の形成に与える影響を調べるためのものであ
る。
前記実験例で使用した鉄材からなるテストピ
ースBを用いて、上記アルミニユウムイオン濃度
を種々変更して該テストピースBに対して付着し
たリン酸亜鉛皮膜量を調べたところ第2図に示す
ような結果を得た。この第2図から明らかなよう
に、アルミニユウムイオン濃度が70ppmを少し越
えたあたりから、テストピースBに付着するリン
酸亜鉛皮膜量が急激に減少することが理解され
る。逆に、アルミニユウムイオン濃度が70ppm以
下であれば、実用上十分な量のリン酸亜鉛皮膜が
形成されることが理解される。なお、アルミ材に
対しては、アルミニユウムイオン濃度に関係な
く、常に良好なリン酸亜鉛皮膜が形成されること
を確認た。
実験例 アルミ材表面積の鉄材表面積に対する割合が、
フツ素系リン酸亜鉛処理液中におけるアルミニユ
ウムイオン濃度に与える影響を調べるものであ
る。この実験例では、前述したアルミ材と鉄材
とから適宜の大きさを有するテストピースを用意
して、アルミ材からなるテストピースと鉄材とか
らなるテストピースを用意して、アルミ材からな
るテストピースと鉄材からなるテストピースとの
個数割合等を調整することにより、上記表面積割
合を調整した。そして、、所定の表面積割合を有
するように組合されたものをそれぞれ多数個用意
する一方、この表面積割合の数に応じた分だけ専
用のフツ素系リン酸亜鉛処理液を用意して、表面
積割合毎に専用のフツ素系リン酸亜鉛処理液を使
用してその処理を行つた。
この実験結果は第3図に示すとおりであり、こ
の第3図から明らかなように、上記表面積割合が
3/7以下であれば、フツ素系リン酸亜鉛処理液
中のアルミニユウムイオン濃度が70ppm以下の時
点で飽和して、これ以上アルミニユウムイオン濃
度が上昇しないこと、すなわち鉄材に対してもリ
ン酸亜鉛皮膜が良好に形成されることが理解され
る。
(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、
アルミ材と鉄材とを同一のフツ素系リン酸亜鉛処
理液によつて処理する場合に、アルミ材に対して
は勿論のこと、鉄材に対しても確実にリン酸亜鉛
皮膜を形成することができる。特に、本発明は、
アルミ材と鉄材とを同時に化成処理せざるを得な
い場合に効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法が適用された自動車ボデイ
の製造工程を示す工程図。第2図はアルミニユウ
ムイオン濃度と鉄材に対するリン酸亜鉛皮膜量と
の関係を示す図。第3図はアルミ材表面積の鉄材
表面積に対する割合とフツ素系リン酸亜鉛処理液
中におけるアルミニユウムイオン濃度との関係を
示す図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルミ材のリン酸亜鉛処理と鉄材のリン酸亜
    鉛処理とを、同一のフツ素系リン酸亜鉛処理液に
    よつて行うようにしたアルミ材と鉄材の化成処理
    方法であつて、 前記フツ素系リン酸亜鉛処理液中のアルミニユ
    ウムイオン濃度を70ppm以下に維持しつつ、前記
    リン酸亜鉛処理を行う、 ことを特徴とするアルミ材と鉄材の化成処理方
    法。 2 特許請求の範囲第1項において、前記アルミ
    材と鉄材との組立体に対して前記フツ素系リン酸
    亜鉛処理液を接触させることにより、該アルミ材
    と鉄材とのリン酸亜鉛処理が同時に行われ、かつ
    上記組立体における鉄材の表面積に対するアルミ
    材の表面積を3/7以下とすることにより、前記
    アルミニユウムイオン濃度が70ppm以下となるよ
    うにされている、ことを特徴とするアルミ材と鉄
    材の化成処理方法。
JP22388284A 1984-10-26 1984-10-26 アルミ材と鉄材の化成処理方法 Granted JPS61104089A (ja)

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KR100197145B1 (ko) * 1989-12-19 1999-06-15 후지이 히로시 금속표면의 인산아연 처리방법
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Non-Patent Citations (1)

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Title
ZINC PHOSPHATE PRETREATMENT SYSTEMS FOR ALUMINUM-STEEL ASSEMBLIES=1974 *

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