JPH06220647A - 燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用アルミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法 - Google Patents
燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用アルミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法Info
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- JPH06220647A JPH06220647A JP892993A JP892993A JPH06220647A JP H06220647 A JPH06220647 A JP H06220647A JP 892993 A JP892993 A JP 892993A JP 892993 A JP892993 A JP 892993A JP H06220647 A JPH06220647 A JP H06220647A
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- 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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燐酸亜鉛処理に対する反応活性度すなわち被
膜化成性の異なるアルミニウム系素材であっても、耐食
性に優れた塗膜を形成することのできる電着塗装用アル
ミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被
膜形成方法を得る。 【構成】 燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比
〔０４０〕／〔３１１〕が３以下であることを特徴とす
る。燐酸亜鉛被膜形成方法は、表面調整剤として燐酸チ
タンコロイドと、ＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｚ
ｎ3 （ＰＯ4 ） 2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4 及びＡｌ2 Ｏ
3 から選ばれる少なくとも１種のコロイド性粒子とを含
む表面調整剤を用い、燐酸亜鉛処理液として、亜鉛イオ
ン０．１〜２ｇ／リットル、マンガンイオン０．１〜３
ｇ／リットル、及び燐酸イオン５〜４０ｇ／リットルを
含み、フッ素化合物が０．０５〜３ｇ／リットルであ
り、フッ素化合物のうち単純フッ化物がＨＦ換算で０．
２〜０．５ｇ／リットルであり、〔錯フッ化物〕／〔単
純フッ化物〕（モル比）が０．０１以上である燐酸亜鉛
処理液を用いることを特徴とする。
膜化成性の異なるアルミニウム系素材であっても、耐食
性に優れた塗膜を形成することのできる電着塗装用アル
ミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被
膜形成方法を得る。 【構成】 燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比
〔０４０〕／〔３１１〕が３以下であることを特徴とす
る。燐酸亜鉛被膜形成方法は、表面調整剤として燐酸チ
タンコロイドと、ＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｚ
ｎ3 （ＰＯ4 ） 2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4 及びＡｌ2 Ｏ
3 から選ばれる少なくとも１種のコロイド性粒子とを含
む表面調整剤を用い、燐酸亜鉛処理液として、亜鉛イオ
ン０．１〜２ｇ／リットル、マンガンイオン０．１〜３
ｇ／リットル、及び燐酸イオン５〜４０ｇ／リットルを
含み、フッ素化合物が０．０５〜３ｇ／リットルであ
り、フッ素化合物のうち単純フッ化物がＨＦ換算で０．
２〜０．５ｇ／リットルであり、〔錯フッ化物〕／〔単
純フッ化物〕（モル比）が０．０１以上である燐酸亜鉛
処理液を用いることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燐酸亜鉛被膜で被覆さ
れた電着塗装用のアルミニウム系素材及び該アルミニウ
ム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法に関するものであり、
さらに詳細には、塗膜密着性及び耐食性に優れた塗膜を
形成することができる燐酸亜鉛被膜を有したアルミニウ
ム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成
方法に関するものである。
れた電着塗装用のアルミニウム系素材及び該アルミニウ
ム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法に関するものであり、
さらに詳細には、塗膜密着性及び耐食性に優れた塗膜を
形成することができる燐酸亜鉛被膜を有したアルミニウ
ム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車ボディ材料として、アルミ
ニウム又はアルミニウム合金板が軽量化のために採用さ
れている。このような自動車ボディ材料は、カチオン型
電着塗装などの電着塗装により塗膜が形成されるが、塗
膜の密着性及び耐食性を向上させるため、多くの場合電
着塗装の前処理として燐酸亜鉛被膜を形成する燐酸亜鉛
被膜処理が施される。自動車ボディ材料としてアルミニ
ウム又はアルミニウム合金板が採用される場合、冷延鋼
板や亜鉛メッキ鋼板と複合されている場合が多く、この
ような鋼板とアルミニウム系素材とを同時に同一の処理
液で処理して燐酸亜鉛被膜を形成することが望ましい。
ニウム又はアルミニウム合金板が軽量化のために採用さ
れている。このような自動車ボディ材料は、カチオン型
電着塗装などの電着塗装により塗膜が形成されるが、塗
膜の密着性及び耐食性を向上させるため、多くの場合電
着塗装の前処理として燐酸亜鉛被膜を形成する燐酸亜鉛
被膜処理が施される。自動車ボディ材料としてアルミニ
ウム又はアルミニウム合金板が採用される場合、冷延鋼
板や亜鉛メッキ鋼板と複合されている場合が多く、この
ような鋼板とアルミニウム系素材とを同時に同一の処理
液で処理して燐酸亜鉛被膜を形成することが望ましい。
【０００３】しかしながら、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板
用の酸性燐酸亜鉛被膜処理液で、このようなアルミニウ
ム系素材を処理すると、処理液中にアルミニウムイオン
が溶出し、鉄系表面に化成不良をもたらすという問題が
あった。このような処理液中のアルミニウムイオンの増
加を防ぐために、処理液にフッ化物を添加し、アルミニ
ウムイオンをＮａ3 ＡｌＦ6 （クリオライト）等として
沈澱させる方法が、特開昭５７−７０２８１号公報、特
開昭６３−１５７８７９号公報及び特開昭６４−６８４
８１号公報などで提案されている。しかしながら、これ
らの方法によれば、Ｎａ3 ＡｌＦ6 等が燐酸亜鉛被膜に
付着したり、あるいは燐酸亜鉛被膜中に混在するため、
塗膜の密着性や耐食性が劣化するという問題があった。
用の酸性燐酸亜鉛被膜処理液で、このようなアルミニウ
ム系素材を処理すると、処理液中にアルミニウムイオン
が溶出し、鉄系表面に化成不良をもたらすという問題が
あった。このような処理液中のアルミニウムイオンの増
加を防ぐために、処理液にフッ化物を添加し、アルミニ
ウムイオンをＮａ3 ＡｌＦ6 （クリオライト）等として
沈澱させる方法が、特開昭５７−７０２８１号公報、特
開昭６３−１５７８７９号公報及び特開昭６４−６８４
８１号公報などで提案されている。しかしながら、これ
らの方法によれば、Ｎａ3 ＡｌＦ6 等が燐酸亜鉛被膜に
付着したり、あるいは燐酸亜鉛被膜中に混在するため、
塗膜の密着性や耐食性が劣化するという問題があった。
【０００４】このような問題を解消するため、燐酸亜鉛
処理液中の単純フッ化物及び錯フッ化物の濃度を所定範
囲に調整した燐酸亜鉛処理液を用いる方法が、特開平３
−１９１０７１号公報で開示されている。
処理液中の単純フッ化物及び錯フッ化物の濃度を所定範
囲に調整した燐酸亜鉛処理液を用いる方法が、特開平３
−１９１０７１号公報で開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム系素材として、６０００番系アルミニウム合金
（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金）を用いた場合、上記公報の燐
酸亜鉛被膜処理液では処理液に対する反応活性度が低
く、処理液中の活性フッ素濃度を高める必要があった。
しかしながら、単に活性フッ素濃度を高めた処理液を用
いて形成した燐酸亜鉛被膜では、塗装耐食性が低いとい
う問題を生じた。
ニウム系素材として、６０００番系アルミニウム合金
（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金）を用いた場合、上記公報の燐
酸亜鉛被膜処理液では処理液に対する反応活性度が低
く、処理液中の活性フッ素濃度を高める必要があった。
しかしながら、単に活性フッ素濃度を高めた処理液を用
いて形成した燐酸亜鉛被膜では、塗装耐食性が低いとい
う問題を生じた。
【０００６】また、アルミニウム系素材として、５００
０番系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ合金）を用いた場
合にも、研削加工がなされている被処理面においては、
被膜化成性が低く、６０００番系合金と同様に処理液中
の活性フッ素濃度を高める必要があり、得られる燐酸亜
鉛被膜は塗装耐食性が劣るという問題があった。本発明
の目的は、このような従来の問題点を解消し、燐酸亜鉛
処理液に対する反応活性度及び被膜化成性の異なるアル
ミニウム系素材であっても、耐食性に優れた塗膜を形成
することのできる燐酸亜鉛被膜を有した電着塗装用アル
ミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被
膜形成方法を提供することにある。
０番系アルミニウム合金（Ａｌ−Ｍｇ合金）を用いた場
合にも、研削加工がなされている被処理面においては、
被膜化成性が低く、６０００番系合金と同様に処理液中
の活性フッ素濃度を高める必要があり、得られる燐酸亜
鉛被膜は塗装耐食性が劣るという問題があった。本発明
の目的は、このような従来の問題点を解消し、燐酸亜鉛
処理液に対する反応活性度及び被膜化成性の異なるアル
ミニウム系素材であっても、耐食性に優れた塗膜を形成
することのできる燐酸亜鉛被膜を有した電着塗装用アル
ミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被
膜形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
の問題点を解消することを目的とし、塗装耐食性の高い
燐酸亜鉛被膜で被覆されたアルミニウム系素材について
鋭意検討を重ねた結果、特定の結晶構造を有する燐酸亜
鉛被膜で被覆されたアルミニウム系素材が、優れた塗装
耐食性を示すことを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
の問題点を解消することを目的とし、塗装耐食性の高い
燐酸亜鉛被膜で被覆されたアルミニウム系素材について
鋭意検討を重ねた結果、特定の結晶構造を有する燐酸亜
鉛被膜で被覆されたアルミニウム系素材が、優れた塗装
耐食性を示すことを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００８】すなわち、本発明に従うアルミニウム系素
材は、燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比〔０４
０〕／〔３１１〕が３以下である燐酸亜鉛被膜で被覆さ
れたことを特徴としている。
材は、燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比〔０４
０〕／〔３１１〕が３以下である燐酸亜鉛被膜で被覆さ
れたことを特徴としている。
【０００９】ホーパイトは、亜鉛の含水燐酸塩の結晶構
造の１つであり、面指数〔０４０〕はα−ホーパイトに
対応しており、面指数〔３１１〕はβ−ホーパイトに対
応している。すなわち、本発明では、燐酸亜鉛被膜中の
α−ホーパイトのβ−ホーパイトに対する比率を所定値
以下にすることを特徴としている。本発明は、従来の燐
酸亜鉛被膜の低い塗装耐食性が、燐酸亜鉛被膜中に多量
に含まれるα−ホーパイトに帰因しているという知見に
基づきなされたものである。
造の１つであり、面指数〔０４０〕はα−ホーパイトに
対応しており、面指数〔３１１〕はβ−ホーパイトに対
応している。すなわち、本発明では、燐酸亜鉛被膜中の
α−ホーパイトのβ−ホーパイトに対する比率を所定値
以下にすることを特徴としている。本発明は、従来の燐
酸亜鉛被膜の低い塗装耐食性が、燐酸亜鉛被膜中に多量
に含まれるα−ホーパイトに帰因しているという知見に
基づきなされたものである。
【００１０】本発明では、塗装耐食性に優れたβ−ホー
パイトを多く含んでいるため、本発明のアルミニウム系
素材上に塗装した場合、耐食性に優れた塗膜とすること
ができる。
パイトを多く含んでいるため、本発明のアルミニウム系
素材上に塗装した場合、耐食性に優れた塗膜とすること
ができる。
【００１１】本発明において、ホーパイトの面指数の比
〔０４０〕／〔３１１〕（以下、単に「面指数比」と称
す）は、Ｘ線回折分析により対応の面指数のピーク強度
を測定し、ピーク強度の比から面指数比を求めることが
できる。
〔０４０〕／〔３１１〕（以下、単に「面指数比」と称
す）は、Ｘ線回折分析により対応の面指数のピーク強度
を測定し、ピーク強度の比から面指数比を求めることが
できる。
【００１２】本発明において、面指数比は３以下である
ことが必要であり、さらに好ましくは２以下である。面
指数比が３を超える場合には、塗装耐食性に優れるとい
う本発明の効果を充分に得ることができない。また、本
発明において、アルミニウム系素材にはアルミニウム及
びアルミニウム合金が含まれる。
ことが必要であり、さらに好ましくは２以下である。面
指数比が３を超える場合には、塗装耐食性に優れるとい
う本発明の効果を充分に得ることができない。また、本
発明において、アルミニウム系素材にはアルミニウム及
びアルミニウム合金が含まれる。
【００１３】本発明において、燐酸亜鉛被膜の被膜量
は、特に限定されるものではないが、０．５〜５ｇ／ｍ
2 の範囲内であることが好ましい。被膜量が０．５ｇ／
ｍ2 未満であると、塗装耐食性が充分に発揮されない場
合があり、５ｇ／ｍ2 を超えても、格別の効果が加味さ
れることはなく、経済性の点から好ましくない場合があ
る。また塗装密着性が劣化するおそれがある。
は、特に限定されるものではないが、０．５〜５ｇ／ｍ
2 の範囲内であることが好ましい。被膜量が０．５ｇ／
ｍ2 未満であると、塗装耐食性が充分に発揮されない場
合があり、５ｇ／ｍ2 を超えても、格別の効果が加味さ
れることはなく、経済性の点から好ましくない場合があ
る。また塗装密着性が劣化するおそれがある。
【００１４】また、本発明において、燐酸亜鉛被膜中の
マンガン含有量は、０．３重量％以上であることが好ま
しい。マンガン含有量が０．３重量％未満であると、被
膜における面指数比を３以下に制御することが困難にな
る場合があり、塗装耐食性を充分に向上させることがで
きない場合がある。またマンガン含有量は、９重量％以
下であることが好ましい。９重量％を超えたとしても、
格別の効果が加味されず、経済的に不利になる。
マンガン含有量は、０．３重量％以上であることが好ま
しい。マンガン含有量が０．３重量％未満であると、被
膜における面指数比を３以下に制御することが困難にな
る場合があり、塗装耐食性を充分に向上させることがで
きない場合がある。またマンガン含有量は、９重量％以
下であることが好ましい。９重量％を超えたとしても、
格別の効果が加味されず、経済的に不利になる。
【００１５】また、燐酸亜鉛被膜中には、ニッケル成分
が０．１〜３重量％の範囲内で含まれることが好まし
い。ニッケル成分は、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を小さ
くする、すなわちβ−ホーパイトの生成比を高める効果
があり、塗装耐食性を向上させることができる。ニッケ
ル成分が０．１重量％未満であると、このような効果が
少なくなり、塗装耐食性の向上を充分に図ることができ
ない場合がある。また３重量％を超えると、燐酸亜鉛被
膜中におけるマンガンの含有量が低下する傾向があり、
塗装耐食性の向上の効果が減少するおそれがある。
が０．１〜３重量％の範囲内で含まれることが好まし
い。ニッケル成分は、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を小さ
くする、すなわちβ−ホーパイトの生成比を高める効果
があり、塗装耐食性を向上させることができる。ニッケ
ル成分が０．１重量％未満であると、このような効果が
少なくなり、塗装耐食性の向上を充分に図ることができ
ない場合がある。また３重量％を超えると、燐酸亜鉛被
膜中におけるマンガンの含有量が低下する傾向があり、
塗装耐食性の向上の効果が減少するおそれがある。
【００１６】また、本発明において、燐酸亜鉛被膜中の
ナトリウム含有量は０．２重量％未満であることが望ま
しい。このようなナトリウム成分は、クリオライト（Ｎ
ａ3ＡｌＦ6 ）またはエルパソライト（Ｋ2 ＮａＡｌＦ
6 ）のようなアルミニウム／フッ素化合物（以下、Ａｌ
−Ｆ化合物と称す）の形態で含まれており、このような
Ａｌ−Ｆ化合物は、酸やアルカリに溶解し易いため、燐
酸亜鉛被膜中にナトリウム成分が０．２重量％以上含ま
れると塗装耐食性が低下する。燐酸亜鉛被膜中のナトリ
ウム成分は、さらに好ましくは０．１重量％未満であ
る。
ナトリウム含有量は０．２重量％未満であることが望ま
しい。このようなナトリウム成分は、クリオライト（Ｎ
ａ3ＡｌＦ6 ）またはエルパソライト（Ｋ2 ＮａＡｌＦ
6 ）のようなアルミニウム／フッ素化合物（以下、Ａｌ
−Ｆ化合物と称す）の形態で含まれており、このような
Ａｌ−Ｆ化合物は、酸やアルカリに溶解し易いため、燐
酸亜鉛被膜中にナトリウム成分が０．２重量％以上含ま
れると塗装耐食性が低下する。燐酸亜鉛被膜中のナトリ
ウム成分は、さらに好ましくは０．１重量％未満であ
る。
【００１７】本発明の燐酸亜鉛被膜形成方法は、本発明
の電着塗装用アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜を形成
することのできる方法であり、アルミニウム系素材の表
面を、燐酸チタンコロイドと、ＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （Ｃ
Ｏ3 ）3 、Ｚｎ3 （ＰＯ4 ） 2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4
及びＡｌ2 Ｏ3 から選ばれる少なくとも１種のコロイド
性粒子とを含む表面調整剤で処理する工程と、亜鉛イオ
ン０．１〜２ｇ／リットル、マンガンイオン０．１〜３
ｇ／リットル、及び燐酸イオン５〜４０ｇ／リットルを
含み、フッ素化合物が０．０５〜３ｇ／リットルであ
り、フッ素化合物のうち単純フッ化物がＨＦ換算で０．
２〜０．５ｇ／リットルであり、〔錯フッ化物〕／〔単
純フッ化物〕（モル比）が０．０１以上である燐酸亜鉛
処理液で処理する工程とを備えることを特徴としてい
る。
の電着塗装用アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜を形成
することのできる方法であり、アルミニウム系素材の表
面を、燐酸チタンコロイドと、ＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （Ｃ
Ｏ3 ）3 、Ｚｎ3 （ＰＯ4 ） 2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4
及びＡｌ2 Ｏ3 から選ばれる少なくとも１種のコロイド
性粒子とを含む表面調整剤で処理する工程と、亜鉛イオ
ン０．１〜２ｇ／リットル、マンガンイオン０．１〜３
ｇ／リットル、及び燐酸イオン５〜４０ｇ／リットルを
含み、フッ素化合物が０．０５〜３ｇ／リットルであ
り、フッ素化合物のうち単純フッ化物がＨＦ換算で０．
２〜０．５ｇ／リットルであり、〔錯フッ化物〕／〔単
純フッ化物〕（モル比）が０．０１以上である燐酸亜鉛
処理液で処理する工程とを備えることを特徴としてい
る。
【００１８】本発明で用いる燐酸亜鉛処理液は、亜鉛イ
オンを０．１〜２ｇ／リットル含む。亜鉛イオンが０．
１ｇ／リットル未満であると、燐酸亜鉛被膜の被覆性が
不十分となり、燐酸亜鉛被膜の被膜量が低下し、塗装耐
食性の向上の効果を充分に発揮できないおそれがある。
また、亜鉛イオンが２ｇ／リットルより多くなると、燐
酸亜鉛被膜の塗装密着性が低下するおそれがある。
オンを０．１〜２ｇ／リットル含む。亜鉛イオンが０．
１ｇ／リットル未満であると、燐酸亜鉛被膜の被覆性が
不十分となり、燐酸亜鉛被膜の被膜量が低下し、塗装耐
食性の向上の効果を充分に発揮できないおそれがある。
また、亜鉛イオンが２ｇ／リットルより多くなると、燐
酸亜鉛被膜の塗装密着性が低下するおそれがある。
【００１９】マンガンイオンは０．１〜３ｇ／リットル
含まれ、マンガンイオンが０．１ｇ／リットル未満であ
ると、燐酸亜鉛被膜中のマンガン含有量が０．３重量％
未満となり、面指数比を３以下に制御できなくなるおそ
れがある。またマンガンイオンが３ｇ／リットルより多
くなっても、格別の効果が加味されず、経済的に不利に
なる。
含まれ、マンガンイオンが０．１ｇ／リットル未満であ
ると、燐酸亜鉛被膜中のマンガン含有量が０．３重量％
未満となり、面指数比を３以下に制御できなくなるおそ
れがある。またマンガンイオンが３ｇ／リットルより多
くなっても、格別の効果が加味されず、経済的に不利に
なる。
【００２０】燐酸イオンは５〜４０ｇ／リットル含ま
れ、燐酸イオンが５ｇ／リットル未満であると、燐酸亜
鉛被膜の被覆性が不十分になるおそれがある。また４０
ｇ／リットルを超えても格別の効果が加味されず、経済
的に不利なものとなる。
れ、燐酸イオンが５ｇ／リットル未満であると、燐酸亜
鉛被膜の被覆性が不十分になるおそれがある。また４０
ｇ／リットルを超えても格別の効果が加味されず、経済
的に不利なものとなる。
【００２１】フッ素化合物の含有量は０．０５〜３ｇ／
リットルであり、０．０５ｇ／リットル未満であると燐
酸亜鉛被膜の被覆性が不十分となり、塗装耐食性の向上
の効果が発揮されないおそれがある。またフッ素化合物
が３ｇ／リットルより多く含有されると、燐酸亜鉛被膜
中に上述のＡｌ／Ｆ化合物が混在し、耐食性の低下する
おそれがある。
リットルであり、０．０５ｇ／リットル未満であると燐
酸亜鉛被膜の被覆性が不十分となり、塗装耐食性の向上
の効果が発揮されないおそれがある。またフッ素化合物
が３ｇ／リットルより多く含有されると、燐酸亜鉛被膜
中に上述のＡｌ／Ｆ化合物が混在し、耐食性の低下する
おそれがある。
【００２２】また、本発明において、燐酸亜鉛処理液中
のフッ素化合物のうち単純フッ化物は、ＨＦ換算で０．
２〜０．５ｇ／リットルの範囲で含まれる。単純フッ化
物の含有量が０．２ｇ／リットル未満であると、反応活
性度すなわち被膜化成性の低いアルミニウム系素材に対
しては被膜被覆性が不十分となるおそれがある。また、
単純フッ化物が０．５ｇ／リットルより多く含まれる
と、反応活性度すなわち被膜化成性の高いアルミニウム
系素材において、燐酸亜鉛被膜中にＡｌ−Ｆ化合物が混
在するおそれがある。
のフッ素化合物のうち単純フッ化物は、ＨＦ換算で０．
２〜０．５ｇ／リットルの範囲で含まれる。単純フッ化
物の含有量が０．２ｇ／リットル未満であると、反応活
性度すなわち被膜化成性の低いアルミニウム系素材に対
しては被膜被覆性が不十分となるおそれがある。また、
単純フッ化物が０．５ｇ／リットルより多く含まれる
と、反応活性度すなわち被膜化成性の高いアルミニウム
系素材において、燐酸亜鉛被膜中にＡｌ−Ｆ化合物が混
在するおそれがある。
【００２３】また、本発明の燐酸亜鉛処理液中において
は、〔錯フッ化物〕／〔単純フッ化物〕（モル比）は
０．０１以上である。この値が０．０１未満である場合
には、反応活性度すわなち被膜化成性の高いアルミニウ
ム系素材において燐酸亜鉛被膜中にＡｌ−Ｆ化合物が混
在するおそれがある。
は、〔錯フッ化物〕／〔単純フッ化物〕（モル比）は
０．０１以上である。この値が０．０１未満である場合
には、反応活性度すわなち被膜化成性の高いアルミニウ
ム系素材において燐酸亜鉛被膜中にＡｌ−Ｆ化合物が混
在するおそれがある。
【００２４】本発明において単純フッ化物としては、例
えば、ＨＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＮＨ4Ｆ、ＮａＨＦ2 、Ｋ
ＨＦ2 、及び、ＮＦ4 ＨＦ2 などが用いられ、錯フッ化
物としては、例えば、Ｈ2 ＳｉＦ6 、ＨＢＦ4 及びそれ
らの金属塩（例えば、ニッケル塩、亜鉛塩）などが用い
られる。
えば、ＨＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＮＨ4Ｆ、ＮａＨＦ2 、Ｋ
ＨＦ2 、及び、ＮＦ4 ＨＦ2 などが用いられ、錯フッ化
物としては、例えば、Ｈ2 ＳｉＦ6 、ＨＢＦ4 及びそれ
らの金属塩（例えば、ニッケル塩、亜鉛塩）などが用い
られる。
【００２５】上記〔錯フッ化物〕／〔単純フッ化物〕
（モル比）において、〔単純フッ化物〕はＨＦ換算のモ
ル数である。従って、例えばＨＦの場合ＨＦで１モルと
なり、ＮａＨＦ2 の場合ＮａＨＦ2 で２モルとなる。ま
た〔錯フッ化物〕については、化合物のモル数であり、
例えばＨ2 ＳｉＦ6 で１モルとなり、ＨＢＦ4 で１モル
となる。
（モル比）において、〔単純フッ化物〕はＨＦ換算のモ
ル数である。従って、例えばＨＦの場合ＨＦで１モルと
なり、ＮａＨＦ2 の場合ＮａＨＦ2 で２モルとなる。ま
た〔錯フッ化物〕については、化合物のモル数であり、
例えばＨ2 ＳｉＦ6 で１モルとなり、ＨＢＦ4 で１モル
となる。
【００２６】また、本発明において、燐酸亜鉛処理液が
アルミニウム系素材とともに鉄系素材に対しても燐酸亜
鉛被膜形成の処理に用いられる場合には、さらに亜硝酸
イオン、有機ニトロ化合物、及び過酸化水素よりなる群
から選ばれた被膜化成促進剤が含有されることが好まし
い。亜硝酸イオンの含有量としては０．０１〜０．５ｇ
／リットルであることが好ましく、有機ニトロ化合物と
しては０．０５〜５ｇ／リットルであることが好まし
く、過酸化水素はＨ2 Ｏ2 として０．５〜１０ｇ／リッ
トル含有されることが好ましい。亜硝酸イオン、有機ニ
トロ化合物、及び過酸化水素よりなる群から選ばれた被
膜化成促進剤がこれらの範囲より少ない場合には、鉄系
素材に対しての被覆性が不十分となる場合がある。また
これらの範囲より多く含まれる場合には、鉄系素材の表
面の被膜結晶が微細化し過ぎ、被膜量が低下し耐食性が
悪化するおそれがある。
アルミニウム系素材とともに鉄系素材に対しても燐酸亜
鉛被膜形成の処理に用いられる場合には、さらに亜硝酸
イオン、有機ニトロ化合物、及び過酸化水素よりなる群
から選ばれた被膜化成促進剤が含有されることが好まし
い。亜硝酸イオンの含有量としては０．０１〜０．５ｇ
／リットルであることが好ましく、有機ニトロ化合物と
しては０．０５〜５ｇ／リットルであることが好まし
く、過酸化水素はＨ2 Ｏ2 として０．５〜１０ｇ／リッ
トル含有されることが好ましい。亜硝酸イオン、有機ニ
トロ化合物、及び過酸化水素よりなる群から選ばれた被
膜化成促進剤がこれらの範囲より少ない場合には、鉄系
素材に対しての被覆性が不十分となる場合がある。また
これらの範囲より多く含まれる場合には、鉄系素材の表
面の被膜結晶が微細化し過ぎ、被膜量が低下し耐食性が
悪化するおそれがある。
【００２７】また、本発明の燐酸亜鉛処理液において
は、ニッケルイオンが０．１〜４ｇ／リットル含まれる
ことが好ましい。０．１ｇ／リットル未満であると、被
膜中の面指数比を低くする効果が減少し、塗装耐食性の
向上の効果が少なくなる場合がある。また４ｇ／リット
ルより多く含まれると、燐酸亜鉛被膜中のニッケル成分
が多くなり、この結果マンガン含有率が低下し、塗装耐
食性の向上の効果が少なくなる場合がある。
は、ニッケルイオンが０．１〜４ｇ／リットル含まれる
ことが好ましい。０．１ｇ／リットル未満であると、被
膜中の面指数比を低くする効果が減少し、塗装耐食性の
向上の効果が少なくなる場合がある。また４ｇ／リット
ルより多く含まれると、燐酸亜鉛被膜中のニッケル成分
が多くなり、この結果マンガン含有率が低下し、塗装耐
食性の向上の効果が少なくなる場合がある。
【００２８】本発明における燐酸亜鉛処理液による処理
温度は、２０〜７０℃が好ましく、さらに好ましくは３
５〜６０℃である。この温度範囲より低くなると、被膜
化成性が悪くなり、長時間の処理を要する場合がある。
またこの温度範囲よりも高くなると、被膜化成促進剤の
分解及び処理液の沈澱発生などにより、処理液のバラン
スがくずれやすく良好な被膜が得られない場合がある。
温度は、２０〜７０℃が好ましく、さらに好ましくは３
５〜６０℃である。この温度範囲より低くなると、被膜
化成性が悪くなり、長時間の処理を要する場合がある。
またこの温度範囲よりも高くなると、被膜化成促進剤の
分解及び処理液の沈澱発生などにより、処理液のバラン
スがくずれやすく良好な被膜が得られない場合がある。
【００２９】燐酸亜鉛処理の処理時間は１５秒以上が好
ましく、さらに好ましくは３０〜１２０秒間である。処
理時間が１５秒未満であると、所望の結晶を有する被膜
が充分に形成されない場合がある。自動車ボディのよう
に複雑な形状を有する対象物を処理する場合には、実用
上浸漬処理とスプレー処理を組み合わせることが好まし
い。この場合、例えば、１５秒以上、好ましくは３０〜
１２０秒間浸漬処理し、次いで２秒間、好ましくは５〜
４５秒間スプレー処理する。なお、浸漬処理の際に付着
したスラッジを洗い落とすためには、スプレー処理は可
能な限り長時間であることが好ましい。
ましく、さらに好ましくは３０〜１２０秒間である。処
理時間が１５秒未満であると、所望の結晶を有する被膜
が充分に形成されない場合がある。自動車ボディのよう
に複雑な形状を有する対象物を処理する場合には、実用
上浸漬処理とスプレー処理を組み合わせることが好まし
い。この場合、例えば、１５秒以上、好ましくは３０〜
１２０秒間浸漬処理し、次いで２秒間、好ましくは５〜
４５秒間スプレー処理する。なお、浸漬処理の際に付着
したスラッジを洗い落とすためには、スプレー処理は可
能な限り長時間であることが好ましい。
【００３０】以上のように、本発明における燐酸亜鉛処
理は、浸漬処理、スプレー処理又はこれらの組合せの処
理により実施することが可能である。
理は、浸漬処理、スプレー処理又はこれらの組合せの処
理により実施することが可能である。
【００３１】本発明において、燐酸亜鉛被膜形成処理の
前処理において用いられる表面調整剤は、燐酸チタンコ
ロイドとＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｚｎ3 （Ｐ
Ｏ4）2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4 及びＡｌ2 Ｏ3 から選
ばれる少なくとも１種のコロイド性粒子とを含むことを
特徴としている。従来から表面調整剤の成分として用い
られている燐酸チタンコロイドに上記コロイド性粒子を
含有させることにより、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を低
下させることができ、面指数比が３以下の燐酸亜鉛被膜
を形成することができる。
前処理において用いられる表面調整剤は、燐酸チタンコ
ロイドとＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｚｎ3 （Ｐ
Ｏ4）2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4 及びＡｌ2 Ｏ3 から選
ばれる少なくとも１種のコロイド性粒子とを含むことを
特徴としている。従来から表面調整剤の成分として用い
られている燐酸チタンコロイドに上記コロイド性粒子を
含有させることにより、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を低
下させることができ、面指数比が３以下の燐酸亜鉛被膜
を形成することができる。
【００３２】燐酸チタンコロイドは、Ｔｉとして０．０
０１〜０．１ｇ／リットル含まれることが好ましい。
０．００１ｇ／リットル未満では、結晶が粗大化し、燐
酸亜鉛被膜の被覆性が低下して耐食性が向上しない場合
がある。また０．１ｇ／リットルを超えると、格別の効
果が加味されず、経済的に不利なものとなる。
０１〜０．１ｇ／リットル含まれることが好ましい。
０．００１ｇ／リットル未満では、結晶が粗大化し、燐
酸亜鉛被膜の被覆性が低下して耐食性が向上しない場合
がある。また０．１ｇ／リットルを超えると、格別の効
果が加味されず、経済的に不利なものとなる。
【００３３】上記のコロイド性粒子は、Ｍｅ（金属）と
して、０．００１〜０．１ｇ／リットル含有されること
が好ましい。Ｍｅが０．００１ｇ／リットル未満である
と、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を安定して３以下に制御
することが困難な場合がある。Ｍｅが０．１ｇ／リット
ルを超えても、格別の効果が加味されず、経済的に不利
なものとなる。
して、０．００１〜０．１ｇ／リットル含有されること
が好ましい。Ｍｅが０．００１ｇ／リットル未満である
と、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を安定して３以下に制御
することが困難な場合がある。Ｍｅが０．１ｇ／リット
ルを超えても、格別の効果が加味されず、経済的に不利
なものとなる。
【００３４】表面調整剤における燐酸根は、ＰＯ4 とし
て０．０５〜１．５ｇ／リットルであることが好まし
い。０．０５ｇ／リットル未満であると、結晶が粗大化
し、燐酸亜鉛被膜の被覆性が低下して、耐食性が向上し
ない場合がある。また１．５ｇ／リットルを加えても、
格別の効果が加味されず、経済的に不利なものとなる。
て０．０５〜１．５ｇ／リットルであることが好まし
い。０．０５ｇ／リットル未満であると、結晶が粗大化
し、燐酸亜鉛被膜の被覆性が低下して、耐食性が向上し
ない場合がある。また１．５ｇ／リットルを加えても、
格別の効果が加味されず、経済的に不利なものとなる。
【００３５】表面調整剤のｐＨは、８．０〜９．５の範
囲内であることが好ましい。ｐＨが８．０未満である
と、燐酸亜鉛被膜の被覆性が経時的に劣化し、結晶も経
時的に粗大化する傾向にある。またｐＨが９．５を超え
ても、格別の効果は認められず、ｐＨを保つためのアル
カリの補給量が多くなり、経済的にも不利なものとな
る。
囲内であることが好ましい。ｐＨが８．０未満である
と、燐酸亜鉛被膜の被覆性が経時的に劣化し、結晶も経
時的に粗大化する傾向にある。またｐＨが９．５を超え
ても、格別の効果は認められず、ｐＨを保つためのアル
カリの補給量が多くなり、経済的にも不利なものとな
る。
【００３６】表面調整剤による処理の処理方法として
は、上述の燐酸亜鉛処理液による処理と同様に、浸漬処
理、スプレー処理及びこれら組合せの処理等の態様で適
用することができる。また処理温度は室温〜６０℃であ
ることが好ましい。この温度範囲よりも低いと、表面調
整効果が不充分となるおそれがある。
は、上述の燐酸亜鉛処理液による処理と同様に、浸漬処
理、スプレー処理及びこれら組合せの処理等の態様で適
用することができる。また処理温度は室温〜６０℃であ
ることが好ましい。この温度範囲よりも低いと、表面調
整効果が不充分となるおそれがある。
【００３７】また、この温度範囲より高いと、表面調整
効果が過多となり、特に鉄系素材に燐酸亜鉛処理膜を形
成する場合に、該表面で形成される被膜結晶が微細化し
すぎ、被膜量が低下し耐食性が悪化するおそれがある。
効果が過多となり、特に鉄系素材に燐酸亜鉛処理膜を形
成する場合に、該表面で形成される被膜結晶が微細化し
すぎ、被膜量が低下し耐食性が悪化するおそれがある。
【００３８】また、処理時間は１５秒〜５分の範囲内で
あることが好ましく、１５秒未満である場合には、表面
調整剤の処理の効果を充分に得ることが難しく、５分間
を超えて処理しても格別な効果が加味されず経済的に不
利である。
あることが好ましく、１５秒未満である場合には、表面
調整剤の処理の効果を充分に得ることが難しく、５分間
を超えて処理しても格別な効果が加味されず経済的に不
利である。
【００３９】
【実施例】図１は、種々条件を変化させて燐酸亜鉛被膜
を形成し、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を変化させ、この
燐酸亜鉛被膜を有するアルミニウム系素材の上にカチオ
ン型電着塗装により塗装し、得られた塗板に乾湿複合腐
蝕試験を実施した時の塗膜フクレ幅を測定した結果を示
す図であり、面指数比と塗膜フクレ幅の関係を示す図で
ある。この実験例においては、アルミニウム系素材とし
て、５０００番系アルミニウム合金材を用い、このアル
ミニウム合金材に対し、以下に示す手順で燐酸亜鉛被膜
形成処理を行った。
を形成し、燐酸亜鉛被膜中の面指数比を変化させ、この
燐酸亜鉛被膜を有するアルミニウム系素材の上にカチオ
ン型電着塗装により塗装し、得られた塗板に乾湿複合腐
蝕試験を実施した時の塗膜フクレ幅を測定した結果を示
す図であり、面指数比と塗膜フクレ幅の関係を示す図で
ある。この実験例においては、アルミニウム系素材とし
て、５０００番系アルミニウム合金材を用い、このアル
ミニウム合金材に対し、以下に示す手順で燐酸亜鉛被膜
形成処理を行った。
【００４０】脱脂→水洗→表面調整剤による処理→燐酸
亜鉛処理液による処理→水洗→純水洗→乾燥
亜鉛処理液による処理→水洗→純水洗→乾燥
【００４１】図１において、実験例Ａは、Ｎｉ及びＭｎ
を含有しない燐酸亜鉛処理液を用いて燐酸亜鉛被膜を形
成している。またＢはＭｎを含有する燐酸亜鉛処理液で
被膜を形成しており、ＣはＮｉ及びＭｎを含有する燐酸
亜鉛処理液により被膜を形成している。Ａ、Ｂ及びＣの
比較から明らかなように、燐酸亜鉛処理液中に、Ｍｎ、
さらにはＭｎとＮｉを含有させることにより、より低い
面指数比の燐酸亜鉛被膜を形成できる傾向にあることが
わかる。
を含有しない燐酸亜鉛処理液を用いて燐酸亜鉛被膜を形
成している。またＢはＭｎを含有する燐酸亜鉛処理液で
被膜を形成しており、ＣはＮｉ及びＭｎを含有する燐酸
亜鉛処理液により被膜を形成している。Ａ、Ｂ及びＣの
比較から明らかなように、燐酸亜鉛処理液中に、Ｍｎ、
さらにはＭｎとＮｉを含有させることにより、より低い
面指数比の燐酸亜鉛被膜を形成できる傾向にあることが
わかる。
【００４２】実験例Ａ、Ｂ及びＣは、いずれも前処理の
表面調整剤として燐酸チタンコロイドを含む表面調整剤
（商品名；サーフファイン５Ｎ−８：０．１ｇ／リット
ル濃度でＴｉ０．０１ｇ／リットル，ＰＯ4 ０．５ｇ／
リットル含有：日本ペイント社製）を用いている。実験
例Ａ1 、Ｂ1 、及びＣ1 は、この従来の表面調整剤に代
えて、上述のＬａＰＯ4 等のコロイド性粒子を含有させ
た表面調整剤を用いて前処理しており、図１に示される
ように、このような表面調整剤を用いることにより、さ
らに燐酸亜鉛被膜の面指数比を低くすることができる。
表面調整剤として燐酸チタンコロイドを含む表面調整剤
（商品名；サーフファイン５Ｎ−８：０．１ｇ／リット
ル濃度でＴｉ０．０１ｇ／リットル，ＰＯ4 ０．５ｇ／
リットル含有：日本ペイント社製）を用いている。実験
例Ａ1 、Ｂ1 、及びＣ1 は、この従来の表面調整剤に代
えて、上述のＬａＰＯ4 等のコロイド性粒子を含有させ
た表面調整剤を用いて前処理しており、図１に示される
ように、このような表面調整剤を用いることにより、さ
らに燐酸亜鉛被膜の面指数比を低くすることができる。
【００４３】図１に示す面指数比が３以上の他の実験例
は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｃａ等の各種金属によって変性
した燐酸亜鉛処理液を用い、従来の燐酸チタンコロイド
含有の表面調整剤で前処理した実験例である。面指数比
が３以下のその他の実験例は、これら各種金属を含む燐
酸亜鉛処理液で処理したものであり、表面調整剤として
上述のＬａＰＯ4 等のコロイド性粒子を含有させた表面
調整剤を用いて前処理した後に燐酸亜鉛被膜を形成させ
たものである。図１から明らかなように、表面調整剤と
して、ＬａＰＯ4 等のコロイド性粒子を含有させること
により、面指数比の小さな燐酸亜鉛被膜を形成すること
ができる。
は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｃａ等の各種金属によって変性
した燐酸亜鉛処理液を用い、従来の燐酸チタンコロイド
含有の表面調整剤で前処理した実験例である。面指数比
が３以下のその他の実験例は、これら各種金属を含む燐
酸亜鉛処理液で処理したものであり、表面調整剤として
上述のＬａＰＯ4 等のコロイド性粒子を含有させた表面
調整剤を用いて前処理した後に燐酸亜鉛被膜を形成させ
たものである。図１から明らかなように、表面調整剤と
して、ＬａＰＯ4 等のコロイド性粒子を含有させること
により、面指数比の小さな燐酸亜鉛被膜を形成すること
ができる。
【００４４】以上のようにして形成した燐酸亜鉛被膜で
被覆されたアルミニウム系素材に、下塗りとして、市販
のカチオン型電着塗料を用いて、乾燥膜厚が３０μｍと
なるように塗装した。さらに、中塗り及び上塗りとし
て、市販のメラミンアルキッド系塗料を用い、乾燥膜厚
が３０μｍ（中塗り）及び４０μｍ（上塗り）となるよ
うに塗装し、得られた塗膜について塗装耐食性を評価し
た。
被覆されたアルミニウム系素材に、下塗りとして、市販
のカチオン型電着塗料を用いて、乾燥膜厚が３０μｍと
なるように塗装した。さらに、中塗り及び上塗りとし
て、市販のメラミンアルキッド系塗料を用い、乾燥膜厚
が３０μｍ（中塗り）及び４０μｍ（上塗り）となるよ
うに塗装し、得られた塗膜について塗装耐食性を評価し
た。
【００４５】塗装耐食性は、乾湿複合試験により行っ
た。塗膜にカッターナイフで十字傷を入れ、塩水噴霧
（５％，３５℃×２分）→乾燥（６０℃，５８分）→湿
潤（９５％ＲＨ，５０℃，３時間）のサイクルの腐食環
境に２００サイクル放置し、傷からの塗膜の最大フクレ
幅（ｍｍ）を測定し評価した。
た。塗膜にカッターナイフで十字傷を入れ、塩水噴霧
（５％，３５℃×２分）→乾燥（６０℃，５８分）→湿
潤（９５％ＲＨ，５０℃，３時間）のサイクルの腐食環
境に２００サイクル放置し、傷からの塗膜の最大フクレ
幅（ｍｍ）を測定し評価した。
【００４６】図１から明らかなように面指数比が３以下
の燐酸亜鉛被膜を有するアルミニウム系素材において
は、塗膜のフクレ幅が著しく小さくなっており、塗装耐
食性に優れている。次に、本発明の燐酸亜鉛被膜形成方
法について、具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。
の燐酸亜鉛被膜を有するアルミニウム系素材において
は、塗膜のフクレ幅が著しく小さくなっており、塗装耐
食性に優れている。次に、本発明の燐酸亜鉛被膜形成方
法について、具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。
【００４７】処理対象となるアルミニウム系素材として
は、５０００番系アルミニウム・マグネシウム合金を用
い、以下の工程に従い処理し塗装した（実施例１〜６及
び比較例１〜５）。 （１）脱脂→（２）水洗→（３）表面調整→（４）化成
→（５）水洗→（６）純水洗→（７）乾燥→（８）塗装 表面調整剤としては、表１に示す組成のものを用いた。
は、５０００番系アルミニウム・マグネシウム合金を用
い、以下の工程に従い処理し塗装した（実施例１〜６及
び比較例１〜５）。 （１）脱脂→（２）水洗→（３）表面調整→（４）化成
→（５）水洗→（６）純水洗→（７）乾燥→（８）塗装 表面調整剤としては、表１に示す組成のものを用いた。
【００４８】
【表１】
【００４９】（ａ）日本ペイント社製表面調整剤サーフ
ファイン５Ｎ−８（燐酸チタンコロイド形成剤）０．１
ｇ／リットル濃度で、Ｔｉ０．０１ｇ／リットル、ＰＯ
4 ０．５ｇ／リットル含有。
ファイン５Ｎ−８（燐酸チタンコロイド形成剤）０．１
ｇ／リットル濃度で、Ｔｉ０．０１ｇ／リットル、ＰＯ
4 ０．５ｇ／リットル含有。
【００５０】（ｂ）第１燐酸ナトリウム溶液に硝酸ラン
タン溶液を添加し、沈澱生成物（燐酸ランタン）を洗浄
し、乾燥したものを使用。 （ｃ）試薬Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ・４Ｈ2 Ｏを使用。 （ｄ）日産化学工業社製商品名「ジルコニアゾルＮＺＳ
−２０Ａ」 （ｅ）日産化学工業社製商品名「アルミナゾル２００」 燐酸亜鉛処理液としては、表２に示す組成を有するもの
を使用した。
タン溶液を添加し、沈澱生成物（燐酸ランタン）を洗浄
し、乾燥したものを使用。 （ｃ）試薬Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ・４Ｈ2 Ｏを使用。 （ｄ）日産化学工業社製商品名「ジルコニアゾルＮＺＳ
−２０Ａ」 （ｅ）日産化学工業社製商品名「アルミナゾル２００」 燐酸亜鉛処理液としては、表２に示す組成を有するもの
を使用した。
【００５１】
【表２】
【００５２】各工程について以下説明する。 （１）脱脂 アルカリ性脱脂剤（日本ペイント社製「サーフクリーナ
ＳＤ２５０」）を２重量％濃度で使用し、４０℃で２分
間浸漬処理した。
ＳＤ２５０」）を２重量％濃度で使用し、４０℃で２分
間浸漬処理した。
【００５３】（２）水洗 水道水を使用し、水圧によるスプレー洗浄処理を行っ
た。 （３）表面調整 上記表１に示す表面調整剤を用いて、室温で１５秒間浸
漬処理し、表面調整剤による処理を行った。
た。 （３）表面調整 上記表１に示す表面調整剤を用いて、室温で１５秒間浸
漬処理し、表面調整剤による処理を行った。
【００５４】（４）化成 上記表２に示す組成を有する燐酸亜鉛処理液を用い、４
０℃で２分間浸漬処理し、燐酸亜鉛被膜を形成した。 （５）水洗 水道水を使用し、室温で１５秒間水洗した。
０℃で２分間浸漬処理し、燐酸亜鉛被膜を形成した。 （５）水洗 水道水を使用し、室温で１５秒間水洗した。
【００５５】（６）純水洗 イオン交換水を使用し、室温で１５秒間浸漬処理した。 （７）乾燥 １００℃の熱風で１０分間乾燥した。
【００５６】（８）塗装 日本ペイント社製のカチオン電着塗料「パワートップＵ
−１０００」を用いて、常法に従ってカチオン電着塗装
し（膜厚３０μｍ）、その上に日本ペイント社製のメラ
ミンアルキッド系中上塗り塗料を常法に従って中上塗り
塗装した。（膜厚３０μｍ及び４０μｍ）。
−１０００」を用いて、常法に従ってカチオン電着塗装
し（膜厚３０μｍ）、その上に日本ペイント社製のメラ
ミンアルキッド系中上塗り塗料を常法に従って中上塗り
塗装した。（膜厚３０μｍ及び４０μｍ）。
【００５７】以上のようにして得られた実施例１〜６及
び比較例１〜５の燐酸亜鉛被膜処理板及び塗装板につい
て、以下のようにして被膜特性及び塗装品質を評価し
た。 被膜特性 ・被膜量（ｇ／ｍ2 ） 一定面積の処理板を予め秤量した後、１＋１硝酸液に２
０℃で１分間浸漬して、燐酸亜鉛被膜を溶解させ、溶解
後秤量して被膜量を求めた。
び比較例１〜５の燐酸亜鉛被膜処理板及び塗装板につい
て、以下のようにして被膜特性及び塗装品質を評価し
た。 被膜特性 ・被膜量（ｇ／ｍ2 ） 一定面積の処理板を予め秤量した後、１＋１硝酸液に２
０℃で１分間浸漬して、燐酸亜鉛被膜を溶解させ、溶解
後秤量して被膜量を求めた。
【００５８】・Ｎｉ，Ｍｎ，Ｎａ（％） 上記の被膜量の測定において、硝酸液に溶解した溶解液
中の各金属イオン量を原子吸光法で求め、被膜量から各
金属イオンの含有量を求めた。 ・面指数比 Ｘ線回折法で、燐酸亜鉛被膜処理板の燐酸亜鉛被膜にお
ける〔０４０〕及び〔３１１〕の各結晶面のピーク強度
比を測定し、面指数比を求めた。
中の各金属イオン量を原子吸光法で求め、被膜量から各
金属イオンの含有量を求めた。 ・面指数比 Ｘ線回折法で、燐酸亜鉛被膜処理板の燐酸亜鉛被膜にお
ける〔０４０〕及び〔３１１〕の各結晶面のピーク強度
比を測定し、面指数比を求めた。
【００５９】塗装品質 ・耐糸錆性（９８４時間） 標準状態で２４時間放置した後、恒温恒湿（５０℃，８
０％ＲＨ，２４０時間）と５％ＮａＣｌ（１秒浸漬）の
サイクルを４回繰り返し、予めカッターナイフで十字傷
を入れた部分からの糸錆を観察し、その最大糸錆長さを
測定し評価した。
０％ＲＨ，２４０時間）と５％ＮａＣｌ（１秒浸漬）の
サイクルを４回繰り返し、予めカッターナイフで十字傷
を入れた部分からの糸錆を観察し、その最大糸錆長さを
測定し評価した。
【００６０】・耐塗膜フクレ性（２００サイクル） 塗膜にカッターナイフで十字傷を入れた後、下記のサイ
クルを２００サイクル繰り返し、十字傷をいれた部分か
らの塗膜のフクレを観察し、その最大フクレ幅を測定し
評価した。
クルを２００サイクル繰り返し、十字傷をいれた部分か
らの塗膜のフクレを観察し、その最大フクレ幅を測定し
評価した。
【００６１】塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｋ ２３７１）２
分間放置→熱風（６０℃×５８分）→恒温恒湿（５０
℃，９５％ＲＨ，３時間） 以上のようにして得られた被膜特性及び塗装品質の結果
を表３に示す。
分間放置→熱風（６０℃×５８分）→恒温恒湿（５０
℃，９５％ＲＨ，３時間） 以上のようにして得られた被膜特性及び塗装品質の結果
を表３に示す。
【００６２】
【表３】
【００６３】比較例１は、表面調整剤として燐酸チタン
コロイドのみを含有する表面調整剤を用いた例であり、
比較例２は燐酸亜鉛処理液において単純フッ化物を含有
しない例であり、比較例３は燐酸亜鉛処理液において単
純フッ化物が０．５ｇ／リットル以上含まれている例で
あり、比較例４は燐酸亜鉛処理液中にマンガンイオンが
含まれていない例であり、比較例５は燐酸亜鉛処理液に
おいて錯フッ化物を含有しない例である。
コロイドのみを含有する表面調整剤を用いた例であり、
比較例２は燐酸亜鉛処理液において単純フッ化物を含有
しない例であり、比較例３は燐酸亜鉛処理液において単
純フッ化物が０．５ｇ／リットル以上含まれている例で
あり、比較例４は燐酸亜鉛処理液中にマンガンイオンが
含まれていない例であり、比較例５は燐酸亜鉛処理液に
おいて錯フッ化物を含有しない例である。
【００６４】表３から明らかなように、本発明の従う実
施例１〜６では、いずれも面指数比が３以下であり、耐
糸錆性及び耐塗膜フクレ性において優れている。上記実
施例では、処理対象として５０００番系アルミニウム合
金材を用いているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、その他のアルミニウム合金やアルミニウムに対
して適用することができ、さらには自動車ボディ材料の
ように、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板と組み合わされ複合
されたアルミニウム系素材に対して適用され得るもので
ある。
施例１〜６では、いずれも面指数比が３以下であり、耐
糸錆性及び耐塗膜フクレ性において優れている。上記実
施例では、処理対象として５０００番系アルミニウム合
金材を用いているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、その他のアルミニウム合金やアルミニウムに対
して適用することができ、さらには自動車ボディ材料の
ように、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板と組み合わされ複合
されたアルミニウム系素材に対して適用され得るもので
ある。
【００６５】
【発明の効果】本発明の電着塗装用アルミニウム系素材
では、ホーパイトの面指数比が３以下である燐酸亜鉛被
膜を有することにより、従来の燐酸亜鉛被膜よりも塗装
耐食性に優れた電着塗装用アルミニウム系素材とするこ
とができる。
では、ホーパイトの面指数比が３以下である燐酸亜鉛被
膜を有することにより、従来の燐酸亜鉛被膜よりも塗装
耐食性に優れた電着塗装用アルミニウム系素材とするこ
とができる。
【００６６】本発明の燐酸亜鉛被膜形成方法は、ホーパ
イトの面指数比が３以下の燐酸亜鉛被膜を形成すること
のできる方法であり、本発明の方法に従うことにより、
ホーパイトの面指数比が３以下の燐酸亜鉛被膜をアルミ
ニウム系素材表面に形成することができ、塗装耐食性に
優れたアルミニウム系素材とすることができる。
イトの面指数比が３以下の燐酸亜鉛被膜を形成すること
のできる方法であり、本発明の方法に従うことにより、
ホーパイトの面指数比が３以下の燐酸亜鉛被膜をアルミ
ニウム系素材表面に形成することができ、塗装耐食性に
優れたアルミニウム系素材とすることができる。
【００６７】本発明の方法に従えば、アルミニウム系素
材の表面のみならず、鉄系表面及び亜鉛系表面にも塗装
耐食性に優れた燐酸亜鉛被膜を形成することができるの
で、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板と同時に同一の処理液で
処理し、塗装耐食性に優れた自動車ボディ等の材料を得
ることができる。
材の表面のみならず、鉄系表面及び亜鉛系表面にも塗装
耐食性に優れた燐酸亜鉛被膜を形成することができるの
で、冷延鋼板や亜鉛メッキ鋼板と同時に同一の処理液で
処理し、塗装耐食性に優れた自動車ボディ等の材料を得
ることができる。
【図１】燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数比と塗膜
フクレ性との関係を示す図。
フクレ性との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 傍田 保 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用ア
ルミニウム系素材であって、 前記燐酸亜鉛被膜中のホーパイトの面指数の比〔０４
０〕／〔３１１〕が３以下であることを特徴とする、電
着塗装用アルミニウム系素材。 - 【請求項２】 前記燐酸亜鉛被膜の被膜量が０．５〜５
ｇ／ｍ2 である、請求項１に記載の電着塗装用アルミニ
ウム系素材。 - 【請求項３】 前記燐酸亜鉛被膜中のマンガン含有量が
０．３重量％以上であり、ナトリウム含有量が０．２重
量％未満である、請求項１または２に記載の電着塗装用
アルミニウム系素材。 - 【請求項４】 前記燐酸亜鉛被膜が、燐酸チタンコロイ
ドと、ＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （ＣＯ3 ）3 、Ｚｎ3 （ＰＯ
4 ）2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4 及びＡｌ2 Ｏ 3 から選ば
れる少なくとも１種のコロイド性粒子とを含む表面調整
剤で処理した後形成された被膜である、請求項１〜３の
いずれか１項に記載の電着塗装用アルミニウム系素材。 - 【請求項５】 前記燐酸亜鉛被膜が、亜鉛イオン０．１
〜２ｇ／リットル、マンガンイオン０．１〜３ｇ／リッ
トル、及び燐酸イオン５〜４０ｇ／リットルを含み、フ
ッ素化合物が０．０５〜３ｇ／リットルであり、フッ素
化合物のうち単純フッ化物がＨＦ換算で０．２〜０．５
ｇ／リットルであり、〔錯フッ化物〕／〔単純フッ化
物〕（モル比）が０．０１以上である燐酸亜鉛処理液で
処理することにより形成された被膜である、請求項１〜
４のいずれか１項に記載の電着塗装用アルミニウム系素
材。 - 【請求項６】 アルミニウム系素材の表面に、ホーパイ
トの面指数の比〔０４０〕／〔３１１〕が３以下である
燐酸亜鉛被膜を形成する方法であって、 燐酸チタンコロイドと、ＬａＰＯ4 、Ｌａ2 （ＣＯ3 ）
3 、Ｚｎ3 （ＰＯ4 ） 2 、ＺｒＯ2 、ＦｅＰＯ4 及びＡ
ｌ2 Ｏ3 から選ばれる少なくとも一種のコロイド性粒子
とを含む表面調整剤で前記アルミニウム系素材の表面を
処理する工程と、 亜鉛イオン０．１〜２ｇ／リットル、マンガンイオン
０．１〜３ｇ／リットル、及び燐酸イオン５〜４０ｇ／
リットルを含み、フッ素化合物が０．０５〜３ｇ／リッ
トルであり、フッ素化合物のうち単純フッ化物がＨＦ換
算で０．２〜０．５ｇ／リットルであり、〔錯フッ化
物〕／〔単純フッ化物〕（モル比）が０．０１以上であ
る燐酸亜鉛処理液で処理する工程とを備える、燐酸亜鉛
被膜形成方法。 - 【請求項７】 前記表面調整剤が、燐酸チタンコロイド
をＴｉとして０．００１〜０．１ｇ／リットル、燐酸根
をＰＯ4 として０．０５〜１．５ｇ／リットル、コロイ
ド性粒子をＭｅ（金属）として０．００１〜０．１ｇ／
リットル含み、ｐＨが８．０〜９．５である、請求項６
に記載の燐酸亜鉛被膜形成方法。 - 【請求項８】 前記燐酸亜鉛処理液が、亜硝酸イオン
０．０１〜０．５ｇ／リットル、有機ニトロ化合物０．
０５〜５ｇ／リットル、及び過酸化水素０．５〜１０ｇ
／リットルよりなる群から選ばれる一種以上を含む、請
求項６または７に記載の燐酸亜鉛被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP892993A JPH06220647A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用アルミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP892993A JPH06220647A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用アルミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220647A true JPH06220647A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11706356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP892993A Pending JPH06220647A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 燐酸亜鉛被膜で被覆された電着塗装用アルミニウム系素材及び該アルミニウム系素材の燐酸亜鉛被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06220647A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2003064481A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Nippon Paint Co Ltd | リン酸亜鉛処理剤 |
| CN101508581A (zh) * | 2009-03-21 | 2009-08-19 | 中国海洋大学 | 纳米CePO4包覆ZrO2粉体的水热制备方法 |
| CN102703888A (zh) * | 2012-06-25 | 2012-10-03 | 赵家文 | 一种金属铝盐覆盖膜剂及其制作方法、金属铝盐覆盖膜 |
| JP2022523717A (ja) * | 2019-01-29 | 2022-04-26 | 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 | 金属表面を効果的にリン酸塩処理するための代替の組成物及び代替の方法 |
| JP2023530923A (ja) * | 2020-06-10 | 2023-07-20 | 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 | 水性酸洗い組成物及びその使用方法 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP892993A patent/JPH06220647A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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| US12584229B2 (en) | 2020-06-10 | 2026-03-24 | Chemetall Gmbh | Method for applying a conversion coating with an aquous pickling composition comprising an aminophosphonic acid and a polymer |
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