JPH0674507B2 - リン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法 - Google Patents
リン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法Info
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- JPH0674507B2 JPH0674507B2 JP21984186A JP21984186A JPH0674507B2 JP H0674507 B2 JPH0674507 B2 JP H0674507B2 JP 21984186 A JP21984186 A JP 21984186A JP 21984186 A JP21984186 A JP 21984186A JP H0674507 B2 JPH0674507 B2 JP H0674507B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
- C23C22/80—Pretreatment of the material to be coated with solutions containing titanium or zirconium compounds
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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、鉄鋼、亜鉛等の金属表面のリン酸塩被膜化成
処理（以下、「リン酸塩化成処理」という）に際し、そ
の前処理に使用され、かつ、チタンコロイドを主成分と
して含む表面調整液の管理方法に関するものである。
処理（以下、「リン酸塩化成処理」という）に際し、そ
の前処理に使用され、かつ、チタンコロイドを主成分と
して含む表面調整液の管理方法に関するものである。
鉄鋼、亜鉛等の金属表面のリン酸塩化成処理において、
鉄鋼を水洗し、チタンコロイドを主成分として含む表面
調整液により表面調整して、その御に微細結晶のリン酸
塩処理被膜を形成する方法が、一般に行われている。
鉄鋼を水洗し、チタンコロイドを主成分として含む表面
調整液により表面調整して、その御に微細結晶のリン酸
塩処理被膜を形成する方法が、一般に行われている。
例えば、特公昭39−7125号公報に開示された表面調整液
は、酸化チタンに過剰の硫酸を加えて溶解し、これをpH
1以下でリン酸、重合リン酸、リン酸アルカリ、または
重合リン酸アルカリの１種以上を加えてスラリーを調整
し、次にこれをpH6.5〜8.5において熟成、乾燥して製造
されている。
は、酸化チタンに過剰の硫酸を加えて溶解し、これをpH
1以下でリン酸、重合リン酸、リン酸アルカリ、または
重合リン酸アルカリの１種以上を加えてスラリーを調整
し、次にこれをpH6.5〜8.5において熟成、乾燥して製造
されている。
また、特公昭58-55229号公報に開示された表面調整液
は、チタンイオン、リン酸根イオン、ピロリン酸根イオ
ン、および炭酸根イオンを必須成分として含有し、pH8.
5〜9.5に調整されたものである。この表面調整液は、従
来の表面調整液では使用経時とともにpHの低下をきたし
易く、安定した表面調整を実施し難いという欠点を解消
するために、炭酸根イオンを表面調整液の一成分として
用いることを特徴とするものである。
は、チタンイオン、リン酸根イオン、ピロリン酸根イオ
ン、および炭酸根イオンを必須成分として含有し、pH8.
5〜9.5に調整されたものである。この表面調整液は、従
来の表面調整液では使用経時とともにpHの低下をきたし
易く、安定した表面調整を実施し難いという欠点を解消
するために、炭酸根イオンを表面調整液の一成分として
用いることを特徴とするものである。
この種の表面調整液の経時性能劣化を防止するために、
例えば特公昭58-55229号公報に開示されたように、表面
調整液の成分を改質する提案はあらものの、成分改質だ
けでは経時性能劣化を実際に完全に防止することはでき
ず、表面調整液を常に更新しなければならない。その方
法としては、容器からの連続的部分廃棄更新が通常行わ
れている。
例えば特公昭58-55229号公報に開示されたように、表面
調整液の成分を改質する提案はあらものの、成分改質だ
けでは経時性能劣化を実際に完全に防止することはでき
ず、表面調整液を常に更新しなければならない。その方
法としては、容器からの連続的部分廃棄更新が通常行わ
れている。
従来、この種の表面調整液の管理方法としては、当該表
面調整液のpHの測定、およびチタンイオン含有量にほぼ
比例する全アルカリ度の測定が適時行われている。これ
らの測定結果に基づいて、pH調整剤およびチタン化合物
を主成分として含有する新しい表面調整剤を添加すると
同時に、オートドレーンにより表面調整液の連続的部分
廃棄更新が行われ、廃棄更新量に相当する水が補給され
ていた。
面調整液のpHの測定、およびチタンイオン含有量にほぼ
比例する全アルカリ度の測定が適時行われている。これ
らの測定結果に基づいて、pH調整剤およびチタン化合物
を主成分として含有する新しい表面調整剤を添加すると
同時に、オートドレーンにより表面調整液の連続的部分
廃棄更新が行われ、廃棄更新量に相当する水が補給され
ていた。
表面調整液のpHおよび全アルカリ度の測定値に基づいて
連続的部分廃棄更新量を調整するリン酸塩化成処理用表
面調整液の従来の管理方法には、表面調整液の性能を安
定して維持するという点で正確さに欠ける欠点があっ
た。即ち最終的に形成されるリン酸塩被膜量を所定被膜
重量範囲内のばらつきが小さいものとするには、上記測
定値を参照しても、結局連続的部分廃棄更新量の決定を
熟練者の経験に頼らざるを得ないとう問題があった。
連続的部分廃棄更新量を調整するリン酸塩化成処理用表
面調整液の従来の管理方法には、表面調整液の性能を安
定して維持するという点で正確さに欠ける欠点があっ
た。即ち最終的に形成されるリン酸塩被膜量を所定被膜
重量範囲内のばらつきが小さいものとするには、上記測
定値を参照しても、結局連続的部分廃棄更新量の決定を
熟練者の経験に頼らざるを得ないとう問題があった。
被膜重量のばらつきを小さくするリン酸塩化成処理液の
組成研究も進んでおり、かなり改善されてきていること
は確かである。しかしながら、このような特定組成のリ
ン酸塩化成処理液を使用するということは、それだけリ
ン酸塩化成処理液の選択の幅が狭まるという欠点を招い
ていた。
組成研究も進んでおり、かなり改善されてきていること
は確かである。しかしながら、このような特定組成のリ
ン酸塩化成処理液を使用するということは、それだけリ
ン酸塩化成処理液の選択の幅が狭まるという欠点を招い
ていた。
上記の何れの表面調整液を用いるにせよ、その連続的部
分廃棄更新量の調整は、pHおよび全アルカリ度の測定値
のみに依存することはできず、さらに熟練者の経験に全
面的に頼らざるを得なかった。
分廃棄更新量の調整は、pHおよび全アルカリ度の測定値
のみに依存することはできず、さらに熟練者の経験に全
面的に頼らざるを得なかった。
本発明は、熟練者の経験に頼ることなく、リン酸塩被膜
化成処理用表面調整液を、適確にコントロールし得る管
理方法を提供しようとするものである。
化成処理用表面調整液を、適確にコントロールし得る管
理方法を提供しようとするものである。
本発明はこれらの欠点を解決するために、当該表面調整
液中のチタン化合物からチタンコロイドが生成している
点に着目し、チタンコロイドの平均粒径と表面調整性能
との相関性を調査し、これを表面調整液の管理方法に応
用することを目的として種々検討を行った。その結果、
本発明者らは、リン酸塩化成処理の前処理に使用され、
チタン化合物を主成分として含有する表面調整液の性能
管理において、表面調整液中のチタンコロイドの平均粒
径を測定し、この測定値に基づいて、その平均粒径を60
0nm以下に保存するように表面調整液の廃棄更新量をコ
ントロールすることによって、十分かつ安定した調整機
能が発揮されることを見出し本発明を完成した。
液中のチタン化合物からチタンコロイドが生成している
点に着目し、チタンコロイドの平均粒径と表面調整性能
との相関性を調査し、これを表面調整液の管理方法に応
用することを目的として種々検討を行った。その結果、
本発明者らは、リン酸塩化成処理の前処理に使用され、
チタン化合物を主成分として含有する表面調整液の性能
管理において、表面調整液中のチタンコロイドの平均粒
径を測定し、この測定値に基づいて、その平均粒径を60
0nm以下に保存するように表面調整液の廃棄更新量をコ
ントロールすることによって、十分かつ安定した調整機
能が発揮されることを見出し本発明を完成した。
本発明のリン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法
は、金属材料に対するリン酸塩被膜化成処理の前処理と
して、リン酸化合物およびチタン化合物を含有する表面
調整液により前記金属材料に施される表面調整処理にお
いて、 前記表面調整液の一部を、実質的に連続的に廃棄し、か
つ更新して前記表面調整液の表面調整性能を制御するに
際し、 前記表面調整液中に生成しているチタンコロイドの平均
粒径を測定し、この測定値に対応して、前記表面調整液
の廃棄更新量を調節し、それによって前記チタンコロイ
ドの平均粒径を600nm以下に制御することを特徴とする
ものである。
は、金属材料に対するリン酸塩被膜化成処理の前処理と
して、リン酸化合物およびチタン化合物を含有する表面
調整液により前記金属材料に施される表面調整処理にお
いて、 前記表面調整液の一部を、実質的に連続的に廃棄し、か
つ更新して前記表面調整液の表面調整性能を制御するに
際し、 前記表面調整液中に生成しているチタンコロイドの平均
粒径を測定し、この測定値に対応して、前記表面調整液
の廃棄更新量を調節し、それによって前記チタンコロイ
ドの平均粒径を600nm以下に制御することを特徴とする
ものである。
また、上記本発明方法において、前記表面調整液中のチ
タンコロイドの平均粒径を200〜600nmの範囲内に制御す
ることが好ましい。
タンコロイドの平均粒径を200〜600nmの範囲内に制御す
ることが好ましい。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明では、従来法と同様に建浴時にチタン化合物含有
量およびpHを所定値に管理する。
量およびpHを所定値に管理する。
本発明方法において、表面調整工程間に表面調整液中に
生成するチタンコロイドの平均粒径を測定して、その平
均粒径値に基づいて表面調整液の廃棄更新量を調節し、
それによってチタンコロイドの平面粒径を600nm以下、
好ましくは200〜600nmの範囲内に制御管理する。詳しく
は後述するように、表面調整液の一部分をその収容容器
から実質的に連続的に廃棄更新するに際し、チタンコロ
イドの平均粒径を測定し、その測定値が前記範囲内にな
るように、表面調整液の廃棄更新量を制御管理し、それ
によって適正な表面調整液の性能維持を行う。
生成するチタンコロイドの平均粒径を測定して、その平
均粒径値に基づいて表面調整液の廃棄更新量を調節し、
それによってチタンコロイドの平面粒径を600nm以下、
好ましくは200〜600nmの範囲内に制御管理する。詳しく
は後述するように、表面調整液の一部分をその収容容器
から実質的に連続的に廃棄更新するに際し、チタンコロ
イドの平均粒径を測定し、その測定値が前記範囲内にな
るように、表面調整液の廃棄更新量を制御管理し、それ
によって適正な表面調整液の性能維持を行う。
なお、表面調整液のpHは、所定化成処理前の表面調整剤
の組成決定により所定範囲内となりかつ使用経時による
変化が少ないところから、pHの測定頻度は、チタン化合
物コロイドの平均粒径測定頻度より少なくてもよい。ま
た、チタン含有量は液中チタンの定量分析により測定し
てもよいが、それが全アルカリ度にほぼ比例しているた
め、チタン含有量の測定の代わりに全アルカリ度の測定
を用いてもよい。チタン含有量の測定頻度はpH測定頻度
よりさらにはるかに少なくともよい。
の組成決定により所定範囲内となりかつ使用経時による
変化が少ないところから、pHの測定頻度は、チタン化合
物コロイドの平均粒径測定頻度より少なくてもよい。ま
た、チタン含有量は液中チタンの定量分析により測定し
てもよいが、それが全アルカリ度にほぼ比例しているた
め、チタン含有量の測定の代わりに全アルカリ度の測定
を用いてもよい。チタン含有量の測定頻度はpH測定頻度
よりさらにはるかに少なくともよい。
チタンコロイドの平均粒径測定は、サブミクロン粒子ア
ナライザーを用いて行うことができる。
ナライザーを用いて行うことができる。
下記の実験例では、チタンコロイドの平均粒径を600nm
以下、好ましくは200〜600nmに制御するように表面調整
液の一部廃棄更新を連続的に行った。
以下、好ましくは200〜600nmに制御するように表面調整
液の一部廃棄更新を連続的に行った。
第１図〜第４図は、次の供試材、処理法および測定法に
より得られた実験データを示す。
より得られた実験データを示す。
1.供試鋼板 SPCC JIS-G-3141 2.各処理液の準備 （１）アルカリ脱脂液 ファイクリーナー4326TA（日本パーカライジング（株）
製）を使用1.8kg/100 全アルカリ度 15±１ポイント （10mlサンプル、ブロムフェノールブルー指示薬、滴定
液0.1規定H2SO4での滴定値） （２）表面調整液Ａ 表面調整剤A:硫酸チタニル、リン酸ソーダ、ピロリン酸
ソーダおよび水を混合しながら加熱し、アルカリでpH調
整して得た表面調整剤 濃度:100g/100（溶媒は電導度196μs/cmの東京都水道
水を使用） 全アルカリ度:6.2±0.5ポイント （100mlサンプル、ブロムフェノールブルー指示薬滴定
液0.1規定H2SO4での滴定値） pH:8.2±0.2 （３）リン酸塩化成処理液 パルボンド3030（日本パーカライジング（株）製−主成
分：第１リン酸塩、酸化剤（塩素酸根、硫酸根、亜硫酸
根）） 濃度:5kg/100 全酸度:18±１ポイント （10mlサンプル、フェノールフタレイン指示薬、滴定薬
0.1規定NaOHでの滴定値） 遊離酸度:0.9±0.1ポイト （100mlサンプル、ブロムフェノールブルー指示薬滴定
液0.1規定NaOHでの滴定値） 促進剤濃度:1.2±0.1ポイント （サッカロメーター法による） 3.処理方法 （１）アルカリ脱脂:50±２℃、180秒浸漬 （２）水洗：水道水、室温、20秒スプレー （３）表面調整：室温、30秒浸漬 （４）リン酸塩化成処理:53±２℃、120秒浸漬 （５）水洗：水道水、室温、20秒スプレー （６）脱イオン水洗：脱イオン水 （電導度0.2μs/cm）、20秒スプレー （７）水切乾燥:110℃、180秒 4.被膜重量測定法 リン酸塩化成処理された試験片を、75℃の５％無水クロ
ム酸水溶液に15分間浸漬し、化成被膜を剥離した。剥離
前後の重量差より化成被膜の重量を算出した。単位g/m2 5.コロイド平均粒径測定法 サブミクロン粒子アナライザーとして、米国コールター
社製コールターN4型を使用。
製）を使用1.8kg/100 全アルカリ度 15±１ポイント （10mlサンプル、ブロムフェノールブルー指示薬、滴定
液0.1規定H2SO4での滴定値） （２）表面調整液Ａ 表面調整剤A:硫酸チタニル、リン酸ソーダ、ピロリン酸
ソーダおよび水を混合しながら加熱し、アルカリでpH調
整して得た表面調整剤 濃度:100g/100（溶媒は電導度196μs/cmの東京都水道
水を使用） 全アルカリ度:6.2±0.5ポイント （100mlサンプル、ブロムフェノールブルー指示薬滴定
液0.1規定H2SO4での滴定値） pH:8.2±0.2 （３）リン酸塩化成処理液 パルボンド3030（日本パーカライジング（株）製−主成
分：第１リン酸塩、酸化剤（塩素酸根、硫酸根、亜硫酸
根）） 濃度:5kg/100 全酸度:18±１ポイント （10mlサンプル、フェノールフタレイン指示薬、滴定薬
0.1規定NaOHでの滴定値） 遊離酸度:0.9±0.1ポイト （100mlサンプル、ブロムフェノールブルー指示薬滴定
液0.1規定NaOHでの滴定値） 促進剤濃度:1.2±0.1ポイント （サッカロメーター法による） 3.処理方法 （１）アルカリ脱脂:50±２℃、180秒浸漬 （２）水洗：水道水、室温、20秒スプレー （３）表面調整：室温、30秒浸漬 （４）リン酸塩化成処理:53±２℃、120秒浸漬 （５）水洗：水道水、室温、20秒スプレー （６）脱イオン水洗：脱イオン水 （電導度0.2μs/cm）、20秒スプレー （７）水切乾燥:110℃、180秒 4.被膜重量測定法 リン酸塩化成処理された試験片を、75℃の５％無水クロ
ム酸水溶液に15分間浸漬し、化成被膜を剥離した。剥離
前後の重量差より化成被膜の重量を算出した。単位g/m2 5.コロイド平均粒径測定法 サブミクロン粒子アナライザーとして、米国コールター
社製コールターN4型を使用。
測定条件:20℃、散乱角90゜、サンプルタイム、プレス
ケール、ランタイムは自動モード 測定単位:nm 上記の供試材、表面処理法、および測定法により得られ
た実験結果が第１図〜第４図に示されている。
ケール、ランタイムは自動モード 測定単位:nm 上記の供試材、表面処理法、および測定法により得られ
た実験結果が第１図〜第４図に示されている。
表面調整液Ａを100g含有する100溶液を新建浴時より
２日置きに被膜重量の測定およびチタンコロイドの平均
粒径の測定を行いながら、同一表面調整液で10日間処理
を行った。その使用経時劣化を調査した際の化成被膜重
量をプロットしたのが第１図のグラフであり、チタンコ
ロイドの平均粒径をプロットしたのが第２図のグラフで
ある。なお、10日間のpHは8.2±0.2の範囲内にあり、ま
た全アルカリ度は6.2±0.5ポイントの範囲内に維持され
た。
２日置きに被膜重量の測定およびチタンコロイドの平均
粒径の測定を行いながら、同一表面調整液で10日間処理
を行った。その使用経時劣化を調査した際の化成被膜重
量をプロットしたのが第１図のグラフであり、チタンコ
ロイドの平均粒径をプロットしたのが第２図のグラフで
ある。なお、10日間のpHは8.2±0.2の範囲内にあり、ま
た全アルカリ度は6.2±0.5ポイントの範囲内に維持され
た。
第１図に示される様に、表面調整液は経時と共にその効
果が劣化し、その結果、被膜重量が増大する。本実験例
に用いたパルボンド3030化成処理被膜の場合、被膜重量
は通常2.0〜2.5g/m2が標準である。よって、第１図より
５日が表面調整液の使用経時の限度であると認められ
る。第２図のチタンコロイドの平均粒径の変動は、第１
図の被膜重量の変動の相似した挙動を示している。
果が劣化し、その結果、被膜重量が増大する。本実験例
に用いたパルボンド3030化成処理被膜の場合、被膜重量
は通常2.0〜2.5g/m2が標準である。よって、第１図より
５日が表面調整液の使用経時の限度であると認められ
る。第２図のチタンコロイドの平均粒径の変動は、第１
図の被膜重量の変動の相似した挙動を示している。
上記以外の表面調整液および化成処理液についても同様
の挙動が認められ、この結果、本発明者らは表面調整液
の経時劣化を、コロイド平均粒径の増大により捕捉でき
ることを見出した。即ち、表面調整液中に生成している
コロイド平均粒径が、600nmを超えると、表面調整液の
経時劣化が限度を超えることが認められた。
の挙動が認められ、この結果、本発明者らは表面調整液
の経時劣化を、コロイド平均粒径の増大により捕捉でき
ることを見出した。即ち、表面調整液中に生成している
コロイド平均粒径が、600nmを超えると、表面調整液の
経時劣化が限度を超えることが認められた。
第１図及び第２図で、４日経時から６日経時にかけての
被膜重量並びに平均粒径の増大が大きい点を考慮する
と、安全性を考えて平均粒径を400nm以下に制御すれ
ば、被膜重量が約2.4g/m2以下となり、被膜重量の安定
化を計ることができる。新建浴時のコロイド平均粒径は
特に管理する必要はない。これは、新建浴時の表面調整
液は所定被膜重量が得られるように定められているから
である。第1,2図に結果が示されている実験例では、新
建浴時のコロイド平均粒径は約200nmであり、この表面
調整により、2.0g/m2の化成被膜重量が得られている。
したがって、コロイド平均粒径の下限値は新建浴時に最
適値に調整すればよい。
被膜重量並びに平均粒径の増大が大きい点を考慮する
と、安全性を考えて平均粒径を400nm以下に制御すれ
ば、被膜重量が約2.4g/m2以下となり、被膜重量の安定
化を計ることができる。新建浴時のコロイド平均粒径は
特に管理する必要はない。これは、新建浴時の表面調整
液は所定被膜重量が得られるように定められているから
である。第1,2図に結果が示されている実験例では、新
建浴時のコロイド平均粒径は約200nmであり、この表面
調整により、2.0g/m2の化成被膜重量が得られている。
したがって、コロイド平均粒径の下限値は新建浴時に最
適値に調整すればよい。
第３図は、第２図同様、チタンコロイドの平均粒径の経
時変化を測定したグラフである。但し、第３図は表面調
整液の全量100に対して連続的部分廃棄更新量を、960
ml/hr（−○−）、480ml/hr（−△−）、240ml/hr（−
×−）と、３通りに変えながら、10日間連続して表面調
整液による処理および化成処理を行った。なお部分廃棄
更新量と同量の水道水を補給した。この実験例では、連
続的部分廃棄更新による表面調整処理の間に１日数回全
アルカリ止を測定し、全アルカリ度が6.2±0.5ポイント
の範囲を逸脱しないように表面調整液Ａの補給を行っ
た。またこの時の表面調整液のpHは8.2±0.2の範囲にあ
ることを確認した。
時変化を測定したグラフである。但し、第３図は表面調
整液の全量100に対して連続的部分廃棄更新量を、960
ml/hr（−○−）、480ml/hr（−△−）、240ml/hr（−
×−）と、３通りに変えながら、10日間連続して表面調
整液による処理および化成処理を行った。なお部分廃棄
更新量と同量の水道水を補給した。この実験例では、連
続的部分廃棄更新による表面調整処理の間に１日数回全
アルカリ止を測定し、全アルカリ度が6.2±0.5ポイント
の範囲を逸脱しないように表面調整液Ａの補給を行っ
た。またこの時の表面調整液のpHは8.2±0.2の範囲にあ
ることを確認した。
第３図に示された様に、全体量100に対し、部分廃棄
更新量をコントロールすることによりコロイドの平均粒
径の変化をコントロールし得ることがわかる。従来は、
経験により表面調整液の部分廃棄更新量を定めていたの
であるが、その定められた部分廃棄更新量が480ml/hr、
又は240ml/hrに相当した場合は、約４〜６日後にこの表
面調整表面における化成被膜重量が基準値を越え、ま
た、部分廃棄更新量が960ml/hrより多いと、表面調整剤
が無駄に廃棄されたことになる。960ml/hrの部分廃棄更
新量において、チタンコロイドの平均粒径をほぼ適正値
に維持されるが、従来の経験法ではかかる部分廃棄更新
量を見出すことは専ら偶然に左右され、再現性はなかっ
た。本発明によると、表面調整液中のコロイドの平均粒
径を継続的に監視し、その測定値から、当該表面調整液
が安定しているかあるいは経時劣化しているかを検知で
きる。
更新量をコントロールすることによりコロイドの平均粒
径の変化をコントロールし得ることがわかる。従来は、
経験により表面調整液の部分廃棄更新量を定めていたの
であるが、その定められた部分廃棄更新量が480ml/hr、
又は240ml/hrに相当した場合は、約４〜６日後にこの表
面調整表面における化成被膜重量が基準値を越え、ま
た、部分廃棄更新量が960ml/hrより多いと、表面調整剤
が無駄に廃棄されたことになる。960ml/hrの部分廃棄更
新量において、チタンコロイドの平均粒径をほぼ適正値
に維持されるが、従来の経験法ではかかる部分廃棄更新
量を見出すことは専ら偶然に左右され、再現性はなかっ
た。本発明によると、表面調整液中のコロイドの平均粒
径を継続的に監視し、その測定値から、当該表面調整液
が安定しているかあるいは経時劣化しているかを検知で
きる。
第４図には、第３図で平均粒径測定した時の経時日数
と、リン酸塩化成処理した際の被膜重量の関係をプロッ
トした。第４図に示された経時日数−化成被膜重量関係
曲線は、第３図の経時日数−チタンコロイド平均粒径関
係曲線と同一傾向を示している。すなわち表面調整中の
チタンコロイドの平均粒径を測定し、それが600nm以下
の設定値に保持されるように表面調整液の廃棄更新量を
コントロールすれば、化成被膜重量の変動を抑制できる
ことがわかる。
と、リン酸塩化成処理した際の被膜重量の関係をプロッ
トした。第４図に示された経時日数−化成被膜重量関係
曲線は、第３図の経時日数−チタンコロイド平均粒径関
係曲線と同一傾向を示している。すなわち表面調整中の
チタンコロイドの平均粒径を測定し、それが600nm以下
の設定値に保持されるように表面調整液の廃棄更新量を
コントロールすれば、化成被膜重量の変動を抑制できる
ことがわかる。
また、表面調整液中のチタンコロイドの平均粒径が、設
定値から外れた場合には、部分廃棄更新量をコントロー
ルすればよい。このようにすれば、第3,4図において、
６〜８日間の使用により所定の化成被膜が得られなくな
る場合（部分廃棄更新量＝480ml/hr、240ml/hr）でも、
その部分廃棄更新量を適宜に変更することによりさらに
調整液使用可能日数を延長することが可能になる。
定値から外れた場合には、部分廃棄更新量をコントロー
ルすればよい。このようにすれば、第3,4図において、
６〜８日間の使用により所定の化成被膜が得られなくな
る場合（部分廃棄更新量＝480ml/hr、240ml/hr）でも、
その部分廃棄更新量を適宜に変更することによりさらに
調整液使用可能日数を延長することが可能になる。
本発明法を実施する際のコロイド平均粒径測定頻度は特
に制限されないが、１時間あたり１回以上であることが
好ましい。
に制限されないが、１時間あたり１回以上であることが
好ましい。
第５図〜第８図は、下記の供試材および測定法により得
られた実験データを示す。なお前述の実験と異なるとこ
ろのみを示す。
られた実験データを示す。なお前述の実験と異なるとこ
ろのみを示す。
1.供試鋼板 両面電気亜鉛めっき鋼板 2.皮膜重量測定法 重クロム酸アンモニウム20g、濃アンモニア水480gを蒸
留水を加えて１とした水溶液にて剥離し、剥離前後の
重量差より算出。単位g/m2 3.処理液 表面調整液B:前記表面調整液と同一の組成のもの 濃度:200g/100 全アルカリ度:13.5±1.0ポイント pH:8.2±0.2 リン酸塩化成処理液： パルボンド3004（日本パーカライジング（株）製） 主成分：第１リン酸亜鉛、フッ化物酸化剤（硝酸根、亜
硝酸根） 濃度:5kg/100（同じ） 全酸度:23±１ポイント 遊離強度:1.0±0.1ポイント 促進剤濃度:1.5±0.1ポイント 第５図〜第８図は、それぞれ第１図〜第４図に対応する
グラフである。なお、第７図、第８図の−○−は、表面
調整液の部分廃棄更新量が1400ml/hr、−△−は700ml/h
r、−×−は350ml/hrの場合を示す。これらのグラフか
ら、表面調整液の部分廃棄更新量を、チタンコロイドの
平均粒径が600nm以下になるようにコントロールするこ
とにより、経時３日以後も、化成被膜の重量をほぼ3.25
g/m2に保持できることがわかる。
留水を加えて１とした水溶液にて剥離し、剥離前後の
重量差より算出。単位g/m2 3.処理液 表面調整液B:前記表面調整液と同一の組成のもの 濃度:200g/100 全アルカリ度:13.5±1.0ポイント pH:8.2±0.2 リン酸塩化成処理液： パルボンド3004（日本パーカライジング（株）製） 主成分：第１リン酸亜鉛、フッ化物酸化剤（硝酸根、亜
硝酸根） 濃度:5kg/100（同じ） 全酸度:23±１ポイント 遊離強度:1.0±0.1ポイント 促進剤濃度:1.5±0.1ポイント 第５図〜第８図は、それぞれ第１図〜第４図に対応する
グラフである。なお、第７図、第８図の−○−は、表面
調整液の部分廃棄更新量が1400ml/hr、−△−は700ml/h
r、−×−は350ml/hrの場合を示す。これらのグラフか
ら、表面調整液の部分廃棄更新量を、チタンコロイドの
平均粒径が600nm以下になるようにコントロールするこ
とにより、経時３日以後も、化成被膜の重量をほぼ3.25
g/m2に保持できることがわかる。
また、上記管理方法が表面調整剤、およびリン酸塩処理
液の種類、組成を変えた場合にも有効であることが分か
る。
液の種類、組成を変えた場合にも有効であることが分か
る。
以上説明した様に、本発明の管理法により、今迄経験に
頼っていた連続的部分廃棄更新量を適確に設定すること
ができるため、この部分廃棄更新量を設定するための試
行の数を著しく減少させることができ、リン酸塩化成処
理ラインにおける表面調整液の管理精度を向上させるこ
とができる。
頼っていた連続的部分廃棄更新量を適確に設定すること
ができるため、この部分廃棄更新量を設定するための試
行の数を著しく減少させることができ、リン酸塩化成処
理ラインにおける表面調整液の管理精度を向上させるこ
とができる。
実際のリン酸塩化成処理ラインの場合、表面調整液の連
続的部分廃棄更新量は給水側の水圧の変動等により必ず
しも一定になりがたいケースもあるが、コロイドの平均
粒径を適宜測定することにより、表面調整液の異常を未
然に防ぐと共に、より精度の高い水量調節が可能とな
り、経時的にも無駄がなくなる。
続的部分廃棄更新量は給水側の水圧の変動等により必ず
しも一定になりがたいケースもあるが、コロイドの平均
粒径を適宜測定することにより、表面調整液の異常を未
然に防ぐと共に、より精度の高い水量調節が可能とな
り、経時的にも無駄がなくなる。
また、表面調整液のチタンコロイドは全体として負に帯
電しているので、水中のMg2+,Ca2+イオン等が過剰に存
在する様な水を使用した場合、コロイドの帯電が放電す
るためコロイドの凝集、即ちコロイド粒径の増大化を招
き、表面調整性能の劣化が起る。しかし、本発明による
コロイド平均粒径の測定による管理法を用いれば、上記
のような水質の変動に対して適確に対応することが可能
になる。
電しているので、水中のMg2+,Ca2+イオン等が過剰に存
在する様な水を使用した場合、コロイドの帯電が放電す
るためコロイドの凝集、即ちコロイド粒径の増大化を招
き、表面調整性能の劣化が起る。しかし、本発明による
コロイド平均粒径の測定による管理法を用いれば、上記
のような水質の変動に対して適確に対応することが可能
になる。
第１図は、表面調整液の経時日数と化成被膜重量との関
係を示すグラフであり、第２図は第１図に示された表面
調整液の経時日数と、チタンコロイドの平均粒径との関
係を示すグラフであり、第３図は、種々の連続的部分廃
棄更新量における経時日数とチタンコロイドの平均粒径
との関係を示すグラフであり、第４図は第３図に示され
た連続的部分廃棄更新量における経時日数と化成被膜重
量の関係を示すグラフである。 第５図〜第８図は、それぞれ、第１図〜第４図において
表面調整液および化成処理液の組成を変更した場合のグ
ラフである。 〔符号の説明〕 −○−○−：表面調整液の部分廃棄更新量＝1400ml/hr −△−△−：表面調整液の部分廃棄更新量＝700ml/hr −×−×−：表面調整液の部分廃棄更新量＝350ml/hr
係を示すグラフであり、第２図は第１図に示された表面
調整液の経時日数と、チタンコロイドの平均粒径との関
係を示すグラフであり、第３図は、種々の連続的部分廃
棄更新量における経時日数とチタンコロイドの平均粒径
との関係を示すグラフであり、第４図は第３図に示され
た連続的部分廃棄更新量における経時日数と化成被膜重
量の関係を示すグラフである。 第５図〜第８図は、それぞれ、第１図〜第４図において
表面調整液および化成処理液の組成を変更した場合のグ
ラフである。 〔符号の説明〕 −○−○−：表面調整液の部分廃棄更新量＝1400ml/hr −△−△−：表面調整液の部分廃棄更新量＝700ml/hr −×−×−：表面調整液の部分廃棄更新量＝350ml/hr
Claims (2)
- 【請求項１】金属材料に対するリン酸塩被膜化成処理の
前処理として、リン酸化合物およびチタン化合物を含有
する表面調整液により前記金属材料に施される表面調整
処理において、 前記表面調整液の一部を、実質的に連続的に廃棄し、か
つ更新して前記表面調整液の表面調整性能を制御するに
際し、 前記表面調整液中に生成しているチタンコロイドの平均
粒径を測定し、この測定値に対応して、前記表面調整液
の廃棄更新量を調節し、それによって前記チタンコロイ
ドの平均粒径を600nm以下に制御することを特徴とす
る、リン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法。 - 【請求項２】前記表面調整液中のチタンコロイドの平均
粒径を200〜600nmの範囲内に制御する、特許請求の範囲
第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21984186A JPH0674507B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | リン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21984186A JPH0674507B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | リン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376883A JPS6376883A (ja) | 1988-04-07 |
| JPH0674507B2 true JPH0674507B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=16741895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21984186A Expired - Lifetime JPH0674507B2 (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | リン酸塩被膜化成処理用表面調整液の管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674507B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6426671A (en) * | 1987-04-16 | 1989-01-27 | Toray Industries | Resin composition |
| JP3451334B2 (ja) | 1997-03-07 | 2003-09-29 | 日本パーカライジング株式会社 | 金属のりん酸塩皮膜化成処理前の表面調整用前処理液及び表面調整方法 |
| JP6927146B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2021-08-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 化成処理めっき鋼板の製造方法 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP21984186A patent/JPH0674507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6376883A (ja) | 1988-04-07 |
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