JPH072992B2 - 金属表面のリン酸塩処理法 - Google Patents
金属表面のリン酸塩処理法Info
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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。
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。
［従来の技術］ 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、浸漬方式によって得られる皮膜と同等また
はその以上の性能（特に耐食性）を有する皮膜を提供す
ることはできなかった。
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、浸漬方式によって得られる皮膜と同等また
はその以上の性能（特に耐食性）を有する皮膜を提供す
ることはできなかった。
［発明が解決しようとする課題］ 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、更に亜鉛
イオン以外にニッケル等のカチオンを配合することによ
り、皮膜性能が更に高められることを見出し、本発明を
完成するに至った。
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、更に亜鉛
イオン以外にニッケル等のカチオンを配合することによ
り、皮膜性能が更に高められることを見出し、本発明を
完成するに至った。
［課題を解決するための手段および作用］ 即ち、本発明によれば、亜鉛イオン0.01〜0.05W/V％、
ニッケルイオンおよび／またはマンガンイオン0.01〜0.
15W/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。
ニッケルイオンおよび／またはマンガンイオン0.01〜0.
15W/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。
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、上記の如く
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。亜鉛イオン以外のカチオンとしてはニッケルイオ
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。
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。亜鉛イオン以外のカチオンとしてはニッケルイオ
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って、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％であって、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
しては錯フッ化物イオン（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、前者にあって
はフッ素として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。
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って、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％であって、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
しては錯フッ化物イオン（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、前者にあって
はフッ素として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ポイントを超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。なと、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
ムフェノールを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数をポイントをする。リン酸
塩処理に供する処理液にあっては、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。
が行われず、0.3ポイントを超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。なと、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
ムフェノールを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数をポイントをする。リン酸
塩処理に供する処理液にあっては、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/）によって行うことによ
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。
コロイドとして0.7〜3.5mg/）によって行うことによ
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
っ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。
っ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。
［発明の効果］ 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9wt％以上の化成皮膜が得られ、浸漬処理
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。
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9wt％以上の化成皮膜が得られ、浸漬処理
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。
［実施例］ 次に実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
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
キソヂン5N−５」、0.03W/V％）にて常温で10秒間スプ
レー処理する。
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
キソヂン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0.04W/V％、ニッケルイオ
ン0.03W/V％、リン酸イオン2.5W/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。
ン0.03W/V％、リン酸イオン2.5W/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0.5〜３
μである。なお、皮膜結晶の構造を示す第１図の写真は
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2.01g/m2で、鉄含有率は9.2wt％で
ある。
μである。なお、皮膜結晶の構造を示す第１図の写真は
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2.01g/m2で、鉄含有率は9.2wt％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「パワートップＵ−3
0」）でもって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）。
ン型電着塗料（日本ペイント社製「パワートップＵ−3
0」）でもって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。
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ッターで素地に達するまでクロス
カットを切り入れ、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、カット部よりの
錆幅を測定する。
カットを切り入れ、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、カット部よりの
錆幅を測定する。
（ｂ）暴露試験 上塗塗装板の表面にカッターで素地に達するまでクロス
カットを入れ、この塗装板を海岸において６ケ月間暴露
する。その後塗装板のカット部よりの塗膜のフクレ幅を
測定する。
カットを入れ、この塗装板を海岸において６ケ月間暴露
する。その後塗装板のカッ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）。
膜の状態を観察する（JIS−Ｋ−5400−６−11）。
実施例２ 亜鉛イオン0.04W/V％、ニッケルイオン0.03W/V％、リン
酸イオン2.5W/V％、ホウフッ化物イオン（BF4 -）（フッ
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、皮膜重量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
結晶構造の電子顕微鏡写真を第２図として示す。塗装後
の試験結果を第１表に示す。
酸イオン2.5W/V％、ホウフッ化物イオン（BF4 -）（フッ
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、皮膜重量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
結晶構造の電子顕微鏡写真を第２図として示す。塗装後
の試験結果を第１表に示す。
実施例３ 亜鉛イオン0.04W/V％、ニッケルイオン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％を含有し遊離酸度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、皮膜重量2.12g/m2で鉄含有率7.2wt％およ
びマンガン含誘率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。皮膜結晶構造の電子顕微
鏡写真を第３図として示す。塗装後の試験結果を第１表
に示す。
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％を含有し遊離酸度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、皮膜重量2.12g/m2で鉄含有率7.2wt％およ
びマンガン含誘率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。皮膜結晶構造の電子顕微
鏡写真を第３図として示す。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。皮膜結晶構造の電子顕微鏡
写真を第４図として示す。塗装後の試験結果を第１表に
示す。
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。皮膜結晶構造の電子顕微鏡
写真を第４図として示す。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、5
0℃で２分間スプレー処理を行い、皮膜重量1.5g/m で鉄
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。皮膜結晶構造の電子顕微鏡写真を第５図
として示す。塗装後の試験結果を第１表に示す。
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、5
0℃で２分間スプレー処理を行い、皮膜重量1.5g/m で鉄
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。皮膜結晶構造の電子顕微鏡写真を第５図
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0.01W/V％、ニッケルイオン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で
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。皮膜結晶構造の電子顕微鏡写真を第６
図として示す。塗装後の試験結果を第１表に示す。
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で
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。皮膜結晶構造の電子顕微鏡写真を第６
図として示す。塗装後の試験結果を第１表に示す。
第１図〜第６図は、本発明の実施例および比較例で各々
得られたリン酸塩皮膜の結晶構造を示す電子顕微鏡写真
である。
得られたリン酸塩皮膜の結晶構造を示す電子顕微鏡写真
である。
Claims (1)
- 【請求項１】亜鉛イオン0.01〜0.05W/V％、ニッケルイ
オンおよび／またはマンガンイオン0.01〜0.15W/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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276629A JPH072992B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 金属表面のリン酸塩処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276629A JPH072992B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 金属表面のリン酸塩処理法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2647682A Division JPS58144477A (ja) | 1982-02-20 | 1982-02-20 | 金属表面のリン酸塩処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163384A JPH02163384A (ja) | 1990-06-22 |
| JPH072992B2 true JPH072992B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17572106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1276629A Expired - Lifetime JPH072992B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 金属表面のリン酸塩処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072992B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101974745B (zh) * | 2010-10-27 | 2013-01-23 | 大连三达奥克化学股份有限公司 | 采油管翻新用常温磷化剂及制造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS506418A (ja) * | 1973-05-21 | 1975-01-23 | ||
| JPS52119435A (en) * | 1976-04-01 | 1977-10-06 | Nippon Packaging Kk | Phosphating process |
| JPS555590A (en) * | 1978-06-29 | 1980-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | Remote monitor unit |
| JPS5620356A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-25 | Hitachi Ltd | Backup system of signal transmission system |
-
1989
- 1989-10-24 JP JP1276629A patent/JPH072992B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02163384A (ja) | 1990-06-22 |
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