JPH0633464B2 - 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法 - Google Patents
複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法Info
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- JPH0633464B2 JPH0633464B2 JP1308026A JP30802689A JPH0633464B2 JP H0633464 B2 JPH0633464 B2 JP H0633464B2 JP 1308026 A JP1308026 A JP 1308026A JP 30802689 A JP30802689 A JP 30802689A JP H0633464 B2 JPH0633464 B2 JP H0633464B2
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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
- C23C22/00—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
- 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
- C23C22/06—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 using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—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 using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
- C23C22/36—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 using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
- C23C22/364—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 using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also manganese cations
- C23C22/365—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 using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing also manganese cations containing also zinc and nickel cations
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Description
材が一緒に組み合わされて構成されている自動車ボデ
ー、即ち複合構造物の表面を処理するためのリン酸塩処
理液及び処理方法に関するものである。
いる自動車ボデーをリン酸塩処理する場合には、そのア
ルミニウムパーツをボデーに取付ける前に、主として性
能上の理由からクロメート処理を行い、その後で鉄鋼板
及び亜鉛めっき鋼板からなる自動車ボデーに組付け、再
度リン酸塩処理を行い、続いてカチオン電着塗装を行っ
ている方法が周知である。この方法の特徴は、最初にア
ルミニウムパーツ上に生成させたクロメート皮膜が、後
で行うリン酸塩処理工程で、その一部のクロム及びアル
ミニウムの溶出が生じ、クロメート皮膜が不完全な皮膜
状態になり易く、又当然のことであるがリン酸塩皮膜の
生成も起こらないのである。
ニウムパーツが組み込まれているため、リン酸塩処理液
中にクロム及びアルミニウムの溶出が起き、クロメート
皮膜及びリン酸塩皮膜が不完全な皮膜状態となり、その
後の塗装処理を行った塗膜の密着性能が劣り、特に耐水
二次密着性が劣ると云う課題を有している。 又、自動車ボデーの製造工程では、パーツ組付け→表面
処理→塗装の一連の流れ工程において、前記従来例の工
程は、アルミニウムパーツのみ別工程で、水洗処理→ク
ロメート処理→水洗乾燥処理を必要とし、しかる後にパ
ーツ組付け→表面処理→塗装の工程を経なければなら
ず、作業性及びコストの面での課題も有している。 前記アルミニウムパーツをクロメート処理することなく
自動車ボデーに組付けてリン酸塩処理を行った場合に
は、従来公知の処理液では、アルミニウムパーツの表面
に満足な性能を有するリン酸塩皮膜、つまり塗装後の耐
糸サビ性及び耐水二次密着性に優れた皮膜を得ることが
できず、高い塗膜性能が要求されている自動車ボデーと
しては不向きな皮膜しか形成できない。同時に、その処
理工程において、リン酸塩処理液中にアルミニウムイオ
ンが溶出し、それによって異なった種類の素材が組み合
わされた自動車ボデーの表面全体に亘って化成されるリ
ン酸塩皮膜の性能が著しく低下すると云う大きな課題を
有することになる。
発明は、亜鉛イオン 0.3〜 2.0g/、ニッケルイオン
0.3〜 4.0g/、マンガンイオン 0.3〜 2.0g/、
ナトリウムイオン3〜10g/、カリウムイオン 0.1〜
10g/、リン酸イオン 5.0〜25.0g/、全フッ素イ
オン 0.1〜20g/、硝酸イオン 4.0g/以上及び亜
硝酸イオン0.01〜 1.0g/を主成分とし、pH 2.0〜
3.5で、且つ全フッ素イオン中に錯フッ素イオンがフッ
素として 0.1〜5g/であり、遊離フッ素イオンが
0.01〜2g/含まれていることを特徴とする複合構造
物用リン酸塩処理液、及び該処理液を用い、且つ酸性フ
ッ化ソーダと酸性フッ化カリウムの混合物を補給液とし
て、前記遊離フッ素イオン濃度を維持しながら複合構造
物を処理することを特徴とする処理方法を提供するもの
であり、一般的な製造工程を変更することなく適用して
も、複合構造物の表面に、カチオン電着塗装下地として
優れた皮膜を化成させることができるのである。 尚、処理液中に経時によりアルミニウムイオンが400ppm
以上含まれて来た場合、遊離フッ素イオンを 0.01 〜2
g/に維持すると、全フッ素イオンは1〜20g/の
範囲になってくる。
(亜鉛合金めっき、合金化亜鉛めっき等を含む)等を一
緒に組付けた複合構造物に対し、リン酸亜鉛の同時処理
を可能とするには、異なった素材が共通して、塗装後
の塗膜性能が良いこと、アルミニウムを処理するため
にリン酸塩処理液中にアルミニウムが溶出し、アルミニ
ウムイオンの蓄積によって化成性が悪くなり、性能劣化
を招くので、アルミニウムイオンのコントロールを必要
とすること、が要求されるのである。 従って、前記処理液組成において、フッ素イオンの存
在、即ち全フッ素イオン中に錯フッ素イオンが 0.1〜5
g/であり、遊離フッ素イオン(全フッ素イオン量)
−(錯フッ素イオン中のフッ素量)−(AlF3中のフ
ッ素量)=遊離フッ素イオン量が 0.01〜2g/含ま
れていることが不可欠の条件であり、この処理液を30
〜55℃にして、複合構造物を1〜5分浸漬して処理
し、該複合構造物の表面に化成されたリン酸亜鉛系皮膜
中にニッケル及びマンガンが夫々1〜10%の比率(好
ましくは4%程度)で含有していることに特徴がある。 処理液中にアルミニウムイオンが溶出して増加すると、
複合構造物の鉄鋼板及びアルミニウム表面上の皮膜化成
性を阻害する。特に、アルミニウムイオンが150 ppm
以上(遊離フッ素イオンの量に略対応)になると極端に
悪くなる。従って、前記処理液を用いて連続的に処理を
行うに当たっては次式、 Al+3+2KHF2+NaHF2 →K2NaAlF6↓+3H+ の反応により、溶出アルミニウムイオン量に見合うKH
F2及びNaHF2を適宜添加し(尚、Al+3+2KF
+NaF+3HF→K2NaAlF6↓+3H+でも同
様な反応であり、NaF及びKFとHFの添加でも同様
な効果がある)、遊離フッ素イオンを所定量の範囲に維
持することにより溶出アルミニウムイオンをコントロー
ルし、複合構造物の表面に生成するリン酸塩皮膜を適正
な皮膜にすることが可能になるのである。 この場合に、処理液中の遊離フッ素イオン量を制御する
ことでアルミニウムイオンをコントロールするのであっ
て、そのためにKHF2及びNaHF2を添加し、アル
ミニウムイオンをK2NaAlF6の形で沈澱させるの
である。そして、重要なことは、酸性フッ化ナトリウム
1分子量に対し、酸性フッ化カリウム2分子量の割合で
混合されていることであり、これらの成分を別々に添加
するのではなく、予め両者を混合させた混合物を処理液
中に連続的に又は間欠的に添加することである。このよ
うにすることによって、アルミニウム化合物の沈澱が瞬
時に生成し、遊離フッ素イオンの測定が正確に行え、コ
ントロールが容易となる。この場合の混合物は液体又は
固体であってもよい。 本発明のリン酸塩処理液を適用することによる性能的な
特徴としては、複合構造物の素材の内、鉄と亜鉛めっき
材に対しては一般的なリン酸亜鉛処理によるものとほと
んど差異のないリン酸塩皮膜が形成でき、アルミニウム
材に対しては形成された皮膜の性能向上の効果が著し
い。即ち、アルミニウム表面に生成するリン酸塩皮膜
は、リン酸、弗酸、亜鉛の三成分でもZn3(PO4)
2・4H2Oの生成は可能であるが、前記したように本
発明においては更にその皮膜中にニッケル及びマンガン
が夫々1〜10%の比率で含有していることで、皮膜結
晶が緻密化し、尚且つ耐水二次密着性及び屋外曝露性が
向上するのである。この場合の本発明に係る処理液を用
いて処理した皮膜性能を、塗装後において従来例と比較
した結果は表1の通りである。 従来例Zn系処理液組成 Zn 1.2g/ Na 7.0 〃 PO4 15 〃 NO3 7 〃 SiF6 3 〃 NO2 0.5 〃 pH 3.2 従来例クロム系処理液組成 CrO4 7 g/ PO4 10 〃 F 2 〃 pH 1.5 本発明処理液組成 Zn2+ 1.4g/ Ni2+ 1.5 〃 Mn2+ 0.5 〃 PO4 -3 15.5g/ SiF6 -2 3 g/ F− 100 ppm NO3 − 7 g/ K+ 0.5 〃 Na+ 7 〃 NO2 − 0.2 〃 pH 3.2
例を挙げ、従来例と比較してその効果を明らかにする。 実施例 1 (1)処理液組成 Zn2+ 1.1〜 1.2 g/ Ni2+ 0.9〜 1.0 〃 Mn2+ 0.4〜 0.6 〃 PO4 3- 15.0〜15.5 〃 SiF6 2- 2〜 3 〃 遊離F− 0.08 〜 0.15 〃 NO3 − 6〜 8 〃 K+ 0.05 〜 0.5 〃 Na+ 6.8 〜 7.8 〃 NO2 − 0.15 〜 0.25 〃 pH 3.2〜 3.3 (2)処理条件 45℃、2分浸漬 上記処理条件で、5000系アルミニウム板と電気亜鉛めっ
き鋼板と亜鉛−ニッケルめっき鋼板と鉄鋼板とで構成さ
れる自動車ボディ(Fe:Al:Zn−Ni=6:1:
3)を、遊離フッ素が管理範囲になるように、遊離フッ
素を測定(遊離フッ素測定法……全フッ素量−錯体フッ
素中のフッ素量−AlF3(Fとして)=遊離フッ素
量)して、含水率10%のKHF2粉末2分子量とフレー
ク状NaHF21分子量との5%混合水溶液を添加しな
がら及び他成分も維持される様に補給剤を補給しながら
2m2/処理し、その時点で各試験片の性能をチェック
した結果を表2に示す。 比較例 1 KHF2とNaHF2の混合液のかわりに、5%NaH
F2を用いた以外は、実施例1と同条件で行った結果を
表2に示す。 比較例 2 遊離フッ素を0g/近辺で維持しながら行った以外
は、実施例1と同じ方法で行った結果を表2に示す。 配管系統の詰まりが、実施例1のときより多かった。 比較例 3 KHF2とNaHF2の混合液のかわりに5%KHF2
を用いた以外は、実施例1と同条件で行った結果を表2
に示す。 比較例 4 実施例1の処理液からMn2+を除いた以外は、同条件で
行った。 比較例 5 実施例1の処理液からNi2+を除いた以外は、同条件で
行った。
処理液及び処理方法は、リン酸亜鉛系処理液中に所定量
のNiイオン及びMnイオンを含み、遊離フッ素イオン
の含有量を所定の範囲に管理することで、アルミニウム
パーツを含む複合構造物であっても、連続処理が可能で
作業性が向上し、しかも複合構造物の表面に形成された
リン酸塩皮膜は、その後のカチオン電着塗装によって得
られた塗膜の屋外曝露後の密着性及び耐水二次密着性を
向上させると云う優れた効果を奏する。 又、アルミニウムパーツを含む複合構造物の連続処理に
おいて、弊害となる溶出アルミニウムイオンを順次KH
F2及びNaHF2の混合物を添加し、アルミニウムイ
オンをK2NaAlF6の形で沈澱除去させるため、良
好なリン酸塩皮膜が得られると云う優れた効果を奏す
る。
Claims (5)
- 【請求項1】亜鉛イオン 0.3〜 2.0g/、ニッケルイ
オン 0.3〜 4.0g/、マンガンイオン 0.3〜 2.0g/
、ナトリウムイオン3〜10g/、カリウムイオン
0.1〜10g/、リン酸イオン 5.0〜25.0g/、全フ
ッ素イオン 0.1〜20g/、硝酸イオン 4.0g/以上
及び亜硝酸イオン0.01〜 1.0g/を主成分とし、pH
2.0〜 3.5で、且つ全フッ素イオン中に錯フッ素イオン
がフッ素として 0.1〜5g/であり、下記式で現わさ
れる遊離フッ素イオンが 0.01〜2g/含まれている
ことを特徴とする鉄鋼、亜鉛めっき鋼及びアルミニウム
材を有する複合構造物用リン酸塩処理液。 全フッ素イオン(g/)−錯フッ素イオン中のフッ素
(g/)−AlF3中のフッ素イオン(g/)=遊
離フッ素イオン(g/) - 【請求項2】処理工程において、溶出するアルミニウム
イオンに対し、(過剰の)遊離フッ素イオンが含まれて
いることを特徴とする請求項 (1)記載の複合構造物用リ
ン酸塩処理液。 - 【請求項3】カチオン電着塗装下地用皮膜を形成させる
ために適用される請求項 (1)記載の複合構造物用リン酸
塩処理液。 - 【請求項4】亜鉛イオン 0.3〜 2.0g/、ニッケルイ
オン 0.3〜 4.0g/、マンガンイオン 0.3〜 2.0g/
、ナトリウムイオン3〜10g/、カリウムイオン
0.1〜10g/、リン酸イオン 5.0〜25.0g/、全フ
ッ素イオン 0.1〜20g/、硝酸イオン 4.0g/以上
及び亜硝酸イオン0.01〜 1.0g/を主成分とし、pH
2.0〜 3.5で、且つ全フッ素イオン中に錯フッ素イオン
がフッ素として 0.1〜5g/であり、遊離フッ素イオ
ンが 0.01〜2g/含まれている酸性処理液を用い、
酸性フッ化ナトリウムと酸性フッ化カリウムの混合物を
補給剤として、前記遊離フッ素イオン濃度を維持しなが
ら前記複合構造物を処理することを特徴とする処理方
法。 - 【請求項5】混合物が、酸性フッ化ナトリウム1分子量
に対し、酸性フッ化カリウム2分子量の割合で混合され
ている液体又は固体である請求項 (4)記載の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1308026A JPH0633464B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-11-28 | 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197589 | 1989-01-31 | ||
| JP1-21975 | 1989-01-31 | ||
| JP1308026A JPH0633464B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-11-28 | 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02277781A JPH02277781A (ja) | 1990-11-14 |
| JPH0633464B2 true JPH0633464B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=26359128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1308026A Expired - Lifetime JPH0633464B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-11-28 | 複合構造物用リン酸塩処理液及び処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633464B2 (ja) |
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| JP2695963B2 (ja) * | 1990-03-16 | 1998-01-14 | マツダ株式会社 | 金属表面のリン酸塩処理方法 |
| JP2794013B2 (ja) * | 1990-10-24 | 1998-09-03 | 日本パーカライジング株式会社 | 鉄―アルミニウム系金属板金構成体用リン酸塩化成処理液 |
| JP2948370B2 (ja) * | 1991-08-26 | 1999-09-13 | 本田技研工業株式会社 | アルミ材と鉄材との組合せ製品の表面処理方法 |
| JP2713002B2 (ja) * | 1991-11-25 | 1998-02-16 | 住友金属工業株式会社 | 亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
| JP3417653B2 (ja) * | 1994-05-11 | 2003-06-16 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム材の塗装前処理方法 |
| JP4658339B2 (ja) * | 2001-01-17 | 2011-03-23 | 日本ペイント株式会社 | 金属表面処理方法 |
| JP5118275B2 (ja) * | 2001-08-22 | 2013-01-16 | 日本ペイント株式会社 | リン酸亜鉛処理剤 |
| ES2770152T3 (es) * | 2017-04-21 | 2020-06-30 | Henkel Ag & Co Kgaa | Procedimiento para fosfatación al zinc, libre de lodos, de componentes metálicos en serie para formar capas |
| RU2690876C1 (ru) * | 2018-06-14 | 2019-06-06 | Закрытое Акционерное общество "ФК" (ЗАО " ФК") | Способ получения фосфатного покрытия |
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| JPS60204889A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Nisshin Steel Co Ltd | Ζn−Al系合金めつき鋼板のリン酸亜鉛処理法 |
| JPS6136588A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-21 | 株式会社 応用地質調査事務所 | 傾斜計を用いた地中変位測定等におけるフレキシブルなパイプの継手方法 |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1308026A patent/JPH0633464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02277781A (ja) | 1990-11-14 |
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