JPH11181578A - 金属表面処理剤と処理方法 - Google Patents
金属表面処理剤と処理方法Info
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- JPH11181578A JPH11181578A JP36383697A JP36383697A JPH11181578A JP H11181578 A JPH11181578 A JP H11181578A JP 36383697 A JP36383697 A JP 36383697A JP 36383697 A JP36383697 A JP 36383697A JP H11181578 A JPH11181578 A JP H11181578A
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- Japan
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- acid
- inorganic
- treating agent
- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 亜鉛又は亜鉛合金表面に保護皮膜を形成させ
るに当たり、有害な六価クロムを使用せず、均一で良好
な外観と耐食性を兼ね備えた皮膜を生成させ、特に、こ
れまでの代替え技術の実用化の障害となっている優れた
コストパフォーマンスを得る。 【解決手段】 アルミニウムとケイ素を含有し更に有機
酸又は無機酸の一種以上を含有する金属表面処理剤によ
り防錆皮膜を生成させる。
るに当たり、有害な六価クロムを使用せず、均一で良好
な外観と耐食性を兼ね備えた皮膜を生成させ、特に、こ
れまでの代替え技術の実用化の障害となっている優れた
コストパフォーマンスを得る。 【解決手段】 アルミニウムとケイ素を含有し更に有機
酸又は無機酸の一種以上を含有する金属表面処理剤によ
り防錆皮膜を生成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、亜鉛又は亜鉛合
金ならびにこれらのめっきを施した金属材料に関する、
特に亜鉛および亜鉛系合金めっきを施した鉄部品に関す
る。
金ならびにこれらのめっきを施した金属材料に関する、
特に亜鉛および亜鉛系合金めっきを施した鉄部品に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般的に鉄系材料・部品の防錆方法とし
て亜鉛あるいは亜鉛系合金めっき（以下亜鉛めっきと称
す）は最も広く一般的に利用されている。しかし、亜鉛
めっきされた鉄系材料・部品は、そのまま使用すると亜
鉛の錆である白錆がすぐに発生してしまうため、通常は
さらに保護皮膜を形成させる事が一般的である。亜鉛め
っきに通常施される保護皮膜としてクロメ−ト皮膜処理
は一般的であり、クロメ−ト皮膜処理はさらに電解クロ
メ−ト処理、塗布型クロメ−ト処理、反応型クロメ−ト
処理の３種類に分類される。クロメート処理は亜鉛に限
らずアルミニウムやカドミニウム、マグネシウムなどに
も施される。
て亜鉛あるいは亜鉛系合金めっき（以下亜鉛めっきと称
す）は最も広く一般的に利用されている。しかし、亜鉛
めっきされた鉄系材料・部品は、そのまま使用すると亜
鉛の錆である白錆がすぐに発生してしまうため、通常は
さらに保護皮膜を形成させる事が一般的である。亜鉛め
っきに通常施される保護皮膜としてクロメ−ト皮膜処理
は一般的であり、クロメ−ト皮膜処理はさらに電解クロ
メ−ト処理、塗布型クロメ−ト処理、反応型クロメ−ト
処理の３種類に分類される。クロメート処理は亜鉛に限
らずアルミニウムやカドミニウム、マグネシウムなどに
も施される。
【０００３】クロメ−ト皮膜は安価で容易に実用的な耐
食性を得られるため広く利用されているが、クロメ−ト
処理はいずれも有害な六価クロムを使用するため処理液
のみならず、処理品から溶出する六価クロムが人体や環
境へ悪影響があるとして近年、大きな問題となってい
る。これは、クロメート皮膜が皮膜中の六価クロムによ
り、耐食性を発揮する皮膜である以上、如何ともしがた
い問題である。
食性を得られるため広く利用されているが、クロメ−ト
処理はいずれも有害な六価クロムを使用するため処理液
のみならず、処理品から溶出する六価クロムが人体や環
境へ悪影響があるとして近年、大きな問題となってい
る。これは、クロメート皮膜が皮膜中の六価クロムによ
り、耐食性を発揮する皮膜である以上、如何ともしがた
い問題である。
【０００４】六価クロムの公害上の問題解決のためこれ
まで種々の発明が出願されており、例えば、亜鉛上にチ
タンとリン酸、フィチン酸、タンニン酸、過酸化水素の
一種を組み合わせた処理液による皮膜生成が記載されて
いる特開昭５２−９２８３６、酸化性物質とケイ素化合
物とＴｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏの一種を組
み合わせた処理液による皮膜生成が記載されている特開
平９−５３１９２、Ｍｏとアルミニウムの燐酸塩と有機
又は無機酸を含有するｐＨ１〜６の処理液による処理を
記載した特開昭５７ー５８７５、リン酸とＺｒ又はＴｉ
とフッ素と亜リン酸又は次亜リン酸の処理液による処理
を記載した特開平９ー１４３７５２などがある。
まで種々の発明が出願されており、例えば、亜鉛上にチ
タンとリン酸、フィチン酸、タンニン酸、過酸化水素の
一種を組み合わせた処理液による皮膜生成が記載されて
いる特開昭５２−９２８３６、酸化性物質とケイ素化合
物とＴｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ、Ｗ、Ｍｏの一種を組
み合わせた処理液による皮膜生成が記載されている特開
平９−５３１９２、Ｍｏとアルミニウムの燐酸塩と有機
又は無機酸を含有するｐＨ１〜６の処理液による処理を
記載した特開昭５７ー５８７５、リン酸とＺｒ又はＴｉ
とフッ素と亜リン酸又は次亜リン酸の処理液による処理
を記載した特開平９ー１４３７５２などがある。
【０００５】これらの発明は六価クロムを使用していな
い点で注目できるが、これらの処理方法は、必ずしも実
用レベルに達した十分な耐食性を金属表面に付与してい
るとは言えず、六価のクロムを含有したクロメート処理
の代替え処理としては満足できる物ではない。例えばＪ
ＩＳ Ｈ ２７３１に規定される塩水噴霧試験におい
て、安定して発揮される耐食性は特開昭５２ー９２８３
６、特開昭５７ー５８７５、特開平９ー１４３７５２な
どで１２〜４８時間前後であり、特開平９ー５３１９２
でも４８〜６０時間前後である。この耐食性は一般に用
いられている有色クロメートや黒色クロメートの１／１
０〜１／２でしかない。更に大きな問題としてこれらの
コストが従来の有色クロメートの５〜１０倍にもなるた
め、クロメートの特徴の一つであるコストパフォーマン
スの素晴らしさを失うことが挙げられる。廉価な処理で
あるクロメートに取ってコストが一桁上がることはその
魅力を半減する物であり、クロメート処理業者にとって
代替え技術への移行を検討する際の最初で障害となる点
であった。
い点で注目できるが、これらの処理方法は、必ずしも実
用レベルに達した十分な耐食性を金属表面に付与してい
るとは言えず、六価のクロムを含有したクロメート処理
の代替え処理としては満足できる物ではない。例えばＪ
ＩＳ Ｈ ２７３１に規定される塩水噴霧試験におい
て、安定して発揮される耐食性は特開昭５２ー９２８３
６、特開昭５７ー５８７５、特開平９ー１４３７５２な
どで１２〜４８時間前後であり、特開平９ー５３１９２
でも４８〜６０時間前後である。この耐食性は一般に用
いられている有色クロメートや黒色クロメートの１／１
０〜１／２でしかない。更に大きな問題としてこれらの
コストが従来の有色クロメートの５〜１０倍にもなるた
め、クロメートの特徴の一つであるコストパフォーマン
スの素晴らしさを失うことが挙げられる。廉価な処理で
あるクロメートに取ってコストが一桁上がることはその
魅力を半減する物であり、クロメート処理業者にとって
代替え技術への移行を検討する際の最初で障害となる点
であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、亜鉛
又は亜鉛合金表面に保護皮膜を形成させるに当たり、有
害な六価クロムを使用せず、均一で良好な外観と耐食性
を兼ね備えた皮膜を生成させることにある。特に、これ
まで発明されてきた代替え技術の実用化の障害となって
いる優れたコストパフォーマンスを得ることにある。
又は亜鉛合金表面に保護皮膜を形成させるに当たり、有
害な六価クロムを使用せず、均一で良好な外観と耐食性
を兼ね備えた皮膜を生成させることにある。特に、これ
まで発明されてきた代替え技術の実用化の障害となって
いる優れたコストパフォーマンスを得ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来技術における問題を
解決するため、本発明者らが鋭意研究した結果、アルミ
ニウムとケイ素と有機又は無機の酸を含む液体組成物に
より防錆皮膜を生成させることによりこれらの問題を解
決できることを見出した。
解決するため、本発明者らが鋭意研究した結果、アルミ
ニウムとケイ素と有機又は無機の酸を含む液体組成物に
より防錆皮膜を生成させることによりこれらの問題を解
決できることを見出した。
【０００８】
【発明の実施の形態】すなわち０．０１〜２００ｇ／Ｌ
好ましくは０．１〜２０ｇ／Ｌのアルミニウムと０．０
１〜２５０ｇ／Ｌ好ましくは１〜５０ｇ／Ｌのケイ酸ア
ルカリ又はコロイダルシリカと、添加する場合は０．１
〜１５０ｇ／Ｌ好ましくは１〜２５ｇ／Ｌのフッ素化合
物と０．１〜１００ｇ／Ｌ好ましくは１〜２０ｇ／Ｌの
無機酸として塩酸、硫酸、硝酸、過酸化水素若しくはリ
ン酸、又は有機酸として蟻酸、酢酸、琥珀酸若しくはジ
グリコール酸などのカルボン酸のいずれか１種以上を含
有するｐＨ６．５以下の金属表面処理剤により保護皮膜
を形成することにより従来の有色クロメートに匹敵する
耐食性を得られることが判明した。
好ましくは０．１〜２０ｇ／Ｌのアルミニウムと０．０
１〜２５０ｇ／Ｌ好ましくは１〜５０ｇ／Ｌのケイ酸ア
ルカリ又はコロイダルシリカと、添加する場合は０．１
〜１５０ｇ／Ｌ好ましくは１〜２５ｇ／Ｌのフッ素化合
物と０．１〜１００ｇ／Ｌ好ましくは１〜２０ｇ／Ｌの
無機酸として塩酸、硫酸、硝酸、過酸化水素若しくはリ
ン酸、又は有機酸として蟻酸、酢酸、琥珀酸若しくはジ
グリコール酸などのカルボン酸のいずれか１種以上を含
有するｐＨ６．５以下の金属表面処理剤により保護皮膜
を形成することにより従来の有色クロメートに匹敵する
耐食性を得られることが判明した。
【０００９】アルミニウムの供給方法に特に指定はな
く、硫酸アルミニウムや硝酸アルミニウムなどの塩で供
給すればアルミニウム以外に無機酸の成分も供給できる
ため都合がよい。ケイ素の供給源としてはケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、あるいは粒径
５０ｎｍ以下のコロイダルシリカが好ましく、例えば三
号ケイ酸ソーダなどが使用できる。これらの組成物に更
にフッ素を添加すると外観が明るくなり良好な外観が得
られる。フッ素の供給源としてはフッ化水素酸、フッ化
アンモニウム、ホウフッ化水素酸、フッ化ナトリウムな
どが挙げられる。また、有機又は無機酸を含有すること
により処理が安定し、特に硫酸などは均一な外観を得る
ために有効である。ｐＨとしては６．５以下、好ましく
はｐＨ３以下が望ましく、ｐＨの調整には既に添加して
いる酸種又は水酸化アルカリやアンモニアなどのアルカ
リ成分が用いられる。
く、硫酸アルミニウムや硝酸アルミニウムなどの塩で供
給すればアルミニウム以外に無機酸の成分も供給できる
ため都合がよい。ケイ素の供給源としてはケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、あるいは粒径
５０ｎｍ以下のコロイダルシリカが好ましく、例えば三
号ケイ酸ソーダなどが使用できる。これらの組成物に更
にフッ素を添加すると外観が明るくなり良好な外観が得
られる。フッ素の供給源としてはフッ化水素酸、フッ化
アンモニウム、ホウフッ化水素酸、フッ化ナトリウムな
どが挙げられる。また、有機又は無機酸を含有すること
により処理が安定し、特に硫酸などは均一な外観を得る
ために有効である。ｐＨとしては６．５以下、好ましく
はｐＨ３以下が望ましく、ｐＨの調整には既に添加して
いる酸種又は水酸化アルカリやアンモニアなどのアルカ
リ成分が用いられる。
【００１０】各成分の働きは明らかではないが、アルミ
ニウムおよびケイ素化合物が皮膜の骨格を形成する物と
推定されフッ素並びに他の酸は基材のエッチングや皮膜
の均一な形成に関与していると推定される。また、リン
酸や他の有機酸は皮膜の厚膜化剤としての効果も期待で
きる。
ニウムおよびケイ素化合物が皮膜の骨格を形成する物と
推定されフッ素並びに他の酸は基材のエッチングや皮膜
の均一な形成に関与していると推定される。また、リン
酸や他の有機酸は皮膜の厚膜化剤としての効果も期待で
きる。
【００１１】本発明の処理は従来のクロメートと同様の
条件で処理可能であり、例えば処理温度は２０〜７０℃
と広い管理幅を持っており、処理時間は３０〜１２０秒
で処理可能であり、処理設備も従来の光沢クロメートな
どに使用していた設備が使用可能であり、従来の感覚で
導入可能である。
条件で処理可能であり、例えば処理温度は２０〜７０℃
と広い管理幅を持っており、処理時間は３０〜１２０秒
で処理可能であり、処理設備も従来の光沢クロメートな
どに使用していた設備が使用可能であり、従来の感覚で
導入可能である。
【００１２】本発明の組成物は従来の代替え技術に示さ
れる種々の物質を含むことも可能である。例えば、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ，Ｗ，又はＭｏなどの金属や
フィチン酸、タンニン酸、シアヌル酸、チオール化合
物、又はチオグリコレートなどの有機物あるいはシラン
カップリング剤が挙げられる。これらの添加の目的とし
て耐食性などの他に外観の変化が挙げられ、例えば金属
の添加による濃色化や有機物の添加による新たな色の提
供なども可能である。これらの物質を添加する際は添加
によるコスト上昇を考え、本発明の特徴の一つであるコ
ストパフォーマンスの良さに十分注意する必要がある。
れる種々の物質を含むことも可能である。例えば、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｒ、Ｖ，Ｗ，又はＭｏなどの金属や
フィチン酸、タンニン酸、シアヌル酸、チオール化合
物、又はチオグリコレートなどの有機物あるいはシラン
カップリング剤が挙げられる。これらの添加の目的とし
て耐食性などの他に外観の変化が挙げられ、例えば金属
の添加による濃色化や有機物の添加による新たな色の提
供なども可能である。これらの物質を添加する際は添加
によるコスト上昇を考え、本発明の特徴の一つであるコ
ストパフォーマンスの良さに十分注意する必要がある。
【００１３】本発明の処理液にて処理後、更に無機若し
くは有機のコート剤又は無機−有機複合コート剤等の処
理剤による二段処理による保護皮膜形成が可能である。
これらの処理剤についてはコロイダルシリカ、シリコン
化合物、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、
アルキド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物が挙げられ
る。本発明を塗装下地として使用し、更にアニオン電着
塗装、カチオン電着塗装、静電塗装などの塗装を施すこ
とにより更に耐食性は向上する。
くは有機のコート剤又は無機−有機複合コート剤等の処
理剤による二段処理による保護皮膜形成が可能である。
これらの処理剤についてはコロイダルシリカ、シリコン
化合物、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、
アルキド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物が挙げられ
る。本発明を塗装下地として使用し、更にアニオン電着
塗装、カチオン電着塗装、静電塗装などの塗装を施すこ
とにより更に耐食性は向上する。
【００１４】従来の技術では性能の他にコストの問題が
未解決であったが、本発明においてはこの問題もほぼク
リヤーできる。すなわち従来の代替え皮膜に使用されて
いる薬品は例えば三塩化チタンの場合１６００〜１７０
０円／ｋｇ、バナジン酸アンモニウム２５００〜３００
０円／ｋｇ、タングステン酸ナトリウムは２５００〜３
０００円／ｋｇ、タングステン酸アンモニウム３０００
〜４０００円／ｋｇ、モリブデン酸ナトリウム３０００
〜３５００円／ｋｇ、モリブデン酸アンモニウム３５０
０〜４０００円／ｋｇとクロメートに使用されるクロム
酸の４９０〜５００円／ｋｇと比較し非常に高価である
が、本発明に依れば硫酸アルミニウム３８２〜４１２円
／ｋｇ、塩化アルミニウム３８０〜４００円／ｋｇ、ケ
イ酸ナトリウム３７円／ｋｇ（以上" １２９６６の化学
商品" 化学工業日報社刊による）と従来のクロメートよ
り安価である。
未解決であったが、本発明においてはこの問題もほぼク
リヤーできる。すなわち従来の代替え皮膜に使用されて
いる薬品は例えば三塩化チタンの場合１６００〜１７０
０円／ｋｇ、バナジン酸アンモニウム２５００〜３００
０円／ｋｇ、タングステン酸ナトリウムは２５００〜３
０００円／ｋｇ、タングステン酸アンモニウム３０００
〜４０００円／ｋｇ、モリブデン酸ナトリウム３０００
〜３５００円／ｋｇ、モリブデン酸アンモニウム３５０
０〜４０００円／ｋｇとクロメートに使用されるクロム
酸の４９０〜５００円／ｋｇと比較し非常に高価である
が、本発明に依れば硫酸アルミニウム３８２〜４１２円
／ｋｇ、塩化アルミニウム３８０〜４００円／ｋｇ、ケ
イ酸ナトリウム３７円／ｋｇ（以上" １２９６６の化学
商品" 化学工業日報社刊による）と従来のクロメートよ
り安価である。
【００１５】また、従来の発明では供給薬品自体がクロ
メートより高価なだけでなく、これらの処理液自体の安
定性に乏しく液寿命が短いと言う欠点を持ち合わせる処
理液もあった。非常に短い物では毎日〜数日で更新する
ほどであり、ランニングによるトータルコストの低下が
期待できないため非常に高価な処理となってしまう。ま
た、頻繁な建浴のための労力や人件費、時間も無視でき
ないが、本発明においてはクロメートと同等以上の液寿
命持つため、ランニングコストまで含めたトータルコス
トでも従来のクロメート並を維持できる。
メートより高価なだけでなく、これらの処理液自体の安
定性に乏しく液寿命が短いと言う欠点を持ち合わせる処
理液もあった。非常に短い物では毎日〜数日で更新する
ほどであり、ランニングによるトータルコストの低下が
期待できないため非常に高価な処理となってしまう。ま
た、頻繁な建浴のための労力や人件費、時間も無視でき
ないが、本発明においてはクロメートと同等以上の液寿
命持つため、ランニングコストまで含めたトータルコス
トでも従来のクロメート並を維持できる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。試験
は試験片を脱脂、硝酸浸漬などの適当な前処理を行った
後、以下に示すそれぞれの実施例に従い処理を行った。
作製した試験片は塩水噴霧試験器に投入した。試験片は
記載のない限り５０×１００×１ｍｍの鉄板を用いた。
各試験における白錆発生時間を表１に示す。
は試験片を脱脂、硝酸浸漬などの適当な前処理を行った
後、以下に示すそれぞれの実施例に従い処理を行った。
作製した試験片は塩水噴霧試験器に投入した。試験片は
記載のない限り５０×１００×１ｍｍの鉄板を用いた。
各試験における白錆発生時間を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】実施例１ 亜鉛めっきした鉄板を硫酸アルミニウム７．５ｇ／Ｌ、
三号ケイ酸ソーダ７０ｇ／Ｌ、６７．５％硝酸４．５ｇ
／Ｌを含むｐＨ３．０の水溶液に４０秒間浸漬し皮膜生
成した。実施例２ 亜鉛めっきした鉄板を硝酸アルミニウム８．５ｇ／Ｌ、
三号ケイ酸ソーダ９０ｇ／Ｌ、６２．５％硝酸５．５ｇ
／Ｌを含むｐＨ２．６の水溶液に５０秒間浸漬し皮膜生
成した。
三号ケイ酸ソーダ７０ｇ／Ｌ、６７．５％硝酸４．５ｇ
／Ｌを含むｐＨ３．０の水溶液に４０秒間浸漬し皮膜生
成した。実施例２ 亜鉛めっきした鉄板を硝酸アルミニウム８．５ｇ／Ｌ、
三号ケイ酸ソーダ９０ｇ／Ｌ、６２．５％硝酸５．５ｇ
／Ｌを含むｐＨ２．６の水溶液に５０秒間浸漬し皮膜生
成した。
【００１９】実施例３ 亜鉛めっきした鉄板を硫酸アルミニウム５ｇ／Ｌ、三号
ケイ酸ソーダ５０ｇ／Ｌ、フッ化アンモニウム２５ｇ／
Ｌ、６７．５％硝酸３ｇ／Ｌを含むｐＨ２．８の水溶液
に４０秒間浸漬し皮膜生成した。実施例４ 亜鉛めっきした鉄板を硝酸アルミニウム１０ｇ／Ｌ、カ
タロイドＳＩ−３０３５ｇ／Ｌ、フッ化ナトリウム１２
ｇ／Ｌ、７５％硫酸９ｇ／Ｌ、３５％塩酸２ｇ／Ｌを含
むｐＨ３．０に調整した処理液に１分間浸漬し皮膜生成
して試験片を作製した。
ケイ酸ソーダ５０ｇ／Ｌ、フッ化アンモニウム２５ｇ／
Ｌ、６７．５％硝酸３ｇ／Ｌを含むｐＨ２．８の水溶液
に４０秒間浸漬し皮膜生成した。実施例４ 亜鉛めっきした鉄板を硝酸アルミニウム１０ｇ／Ｌ、カ
タロイドＳＩ−３０３５ｇ／Ｌ、フッ化ナトリウム１２
ｇ／Ｌ、７５％硫酸９ｇ／Ｌ、３５％塩酸２ｇ／Ｌを含
むｐＨ３．０に調整した処理液に１分間浸漬し皮膜生成
して試験片を作製した。
【００２０】実施例５ 亜鉛めっきした鉄板をｐＨ１．６の硝酸アルミニウム６
ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２０ｇ／Ｌ、フッ酸５ｇ／
Ｌ、リン酸１ｇ／Ｌ、硫酸２ｇ／Ｌを含む処理液に２分
間浸漬し皮膜生成した。実施例６ 亜鉛めっきした鉄板を硫酸アルミニウム９ｇ／Ｌ、ケイ
酸ソーダ１３ｇ／Ｌ、酸性フッ化アンモニウム１２ｇ／
Ｌ、６０％硝酸１０ｇ／Ｌ、７５％硫酸１１ｇ／Ｌを含
むｐＨ２．３に調整した処理液に１分間浸漬し皮膜生成
した。
ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２０ｇ／Ｌ、フッ酸５ｇ／
Ｌ、リン酸１ｇ／Ｌ、硫酸２ｇ／Ｌを含む処理液に２分
間浸漬し皮膜生成した。実施例６ 亜鉛めっきした鉄板を硫酸アルミニウム９ｇ／Ｌ、ケイ
酸ソーダ１３ｇ／Ｌ、酸性フッ化アンモニウム１２ｇ／
Ｌ、６０％硝酸１０ｇ／Ｌ、７５％硫酸１１ｇ／Ｌを含
むｐＨ２．３に調整した処理液に１分間浸漬し皮膜生成
した。
【００２１】実施例７ 亜鉛めっきしたボルト（Ｍ５ 首下３０ｍｍ）を硫酸ア
ルミニウム１０ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２５ｇ／Ｌ、
ホウフッ化水素酸５ｇ／Ｌ、６０％硝酸８ｇ／Ｌを含む
ｐＨ２．８の処理液に１分間浸漬し皮膜生成後した。実施例８ 亜鉛ー鉄合金めっきした鉄板をｐＨ２．５の硝酸アルミ
ニウム１０ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２５ｇ／Ｌ、酸性
フッ化アンモニウム１０ｇ／Ｌ、塩酸１．５ｇ／Ｌ、６
０％硝酸６ｇ／Ｌ、７５％硫酸４ｇ／Ｌを含む処理液に
７０秒間浸漬し皮膜生成した。
ルミニウム１０ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２５ｇ／Ｌ、
ホウフッ化水素酸５ｇ／Ｌ、６０％硝酸８ｇ／Ｌを含む
ｐＨ２．８の処理液に１分間浸漬し皮膜生成後した。実施例８ 亜鉛ー鉄合金めっきした鉄板をｐＨ２．５の硝酸アルミ
ニウム１０ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２５ｇ／Ｌ、酸性
フッ化アンモニウム１０ｇ／Ｌ、塩酸１．５ｇ／Ｌ、６
０％硝酸６ｇ／Ｌ、７５％硫酸４ｇ／Ｌを含む処理液に
７０秒間浸漬し皮膜生成した。
【００２２】実施例９ 亜鉛めっきした鉄板をｐＨ３．０の硫酸アルミニウム１
５ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２０ｇ／Ｌ、フッ酸８ｇ／
Ｌ、リン酸２ｇ／Ｌ、酢酸２ｇ／Ｌ、６７．５％硝酸５
ｇ／Ｌを含む処理液に７５秒間浸漬し、皮膜生成後、ケ
イ酸カリウム８０ｇ／Ｌ、カ性カリ７ｇ／Ｌを含む処理
液に５０℃−３０秒浸漬して試験片を作製した。実施例１０ 亜鉛めっきした鉄板をｐＨ２．６の硝酸アルミニウム１
５ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ３０ｇ／Ｌ、フッ酸１０ｇ
／Ｌ、リン酸３ｇ／Ｌ、酢酸１ｇ／Ｌ、７５％硫酸５ｇ
／Ｌを含む処理液に８５秒間浸漬し、皮膜生成後したも
のをコスマーコートＮｏ９００１（関西ペイント製）に
浸漬しコーティングし試験片を作製した。
５ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ２０ｇ／Ｌ、フッ酸８ｇ／
Ｌ、リン酸２ｇ／Ｌ、酢酸２ｇ／Ｌ、６７．５％硝酸５
ｇ／Ｌを含む処理液に７５秒間浸漬し、皮膜生成後、ケ
イ酸カリウム８０ｇ／Ｌ、カ性カリ７ｇ／Ｌを含む処理
液に５０℃−３０秒浸漬して試験片を作製した。実施例１０ 亜鉛めっきした鉄板をｐＨ２．６の硝酸アルミニウム１
５ｇ／Ｌ、三号ケイ酸ソーダ３０ｇ／Ｌ、フッ酸１０ｇ
／Ｌ、リン酸３ｇ／Ｌ、酢酸１ｇ／Ｌ、７５％硫酸５ｇ
／Ｌを含む処理液に８５秒間浸漬し、皮膜生成後したも
のをコスマーコートＮｏ９００１（関西ペイント製）に
浸漬しコーティングし試験片を作製した。
【００２３】比較例１ 表面に何の処理もしていない亜鉛めっきした鉄板を試験
片とし、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）におけ
る白錆発生までの時間を調査した。比較例２ ３５％過酸化水素２０ｇ／Ｌ、６２％硝酸を１０ｇ／
Ｌ、硫酸チタン１．０ｇ／Ｌを含有するｐＨ１．３の処
理液で亜鉛めっきした鉄板を液温２０℃で４５秒の化成
処理を施した。
片とし、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）におけ
る白錆発生までの時間を調査した。比較例２ ３５％過酸化水素２０ｇ／Ｌ、６２％硝酸を１０ｇ／
Ｌ、硫酸チタン１．０ｇ／Ｌを含有するｐＨ１．３の処
理液で亜鉛めっきした鉄板を液温２０℃で４５秒の化成
処理を施した。
【００２４】比較例３ ３５％過酸化水素３０ｇ／Ｌ、６２％硝酸を１５ｇ／
Ｌ、コロイダルシリカ７０ｇ／Ｌ、硫酸チタン０．３ｇ
／Ｌを含有するｐＨ１．６処理液で亜鉛めっきした鉄板
を液温２０℃で４５秒の化成処理を施した。比較例４ ３５％過酸化水素５０ｇ／Ｌ、６２％硝酸を５ｇ／Ｌ、
コロイダルシリカ１００ｇ／Ｌ、硫酸チタン０．３ｇ／
Ｌ、７５％リン酸１５ｇ／Ｌを含有するｐＨ１．５の処
理液で亜鉛めっきした鉄板を４５秒の化成処理を施し
た。
Ｌ、コロイダルシリカ７０ｇ／Ｌ、硫酸チタン０．３ｇ
／Ｌを含有するｐＨ１．６処理液で亜鉛めっきした鉄板
を液温２０℃で４５秒の化成処理を施した。比較例４ ３５％過酸化水素５０ｇ／Ｌ、６２％硝酸を５ｇ／Ｌ、
コロイダルシリカ１００ｇ／Ｌ、硫酸チタン０．３ｇ／
Ｌ、７５％リン酸１５ｇ／Ｌを含有するｐＨ１．５の処
理液で亜鉛めっきした鉄板を４５秒の化成処理を施し
た。
【００２５】比較例５ ３５％過酸化水素３０ｇ／Ｌ、酸性フッ化アンモン５ｇ
／Ｌ、硫酸チタン２．３ｇ／Ｌ、７５％リン酸１５ｇ／
Ｌ、次亜リン酸２ｇ／Ｌを含有する処理液で亜鉛めっき
した鉄板を４５秒の化成処理を施した。比較例６ モリブデン酸ナトリウム１２．１ｇ／Ｌ、７５％リン酸
１４．７ｇ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきした鉄板
を浸漬して試験片を作製した。
／Ｌ、硫酸チタン２．３ｇ／Ｌ、７５％リン酸１５ｇ／
Ｌ、次亜リン酸２ｇ／Ｌを含有する処理液で亜鉛めっき
した鉄板を４５秒の化成処理を施した。比較例６ モリブデン酸ナトリウム１２．１ｇ／Ｌ、７５％リン酸
１４．７ｇ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきした鉄板
を浸漬して試験片を作製した。
【００２６】比較例７ モリブデン酸ナトリウム１２．１ｇ／Ｌ、７５％リン酸
１４．７ｇ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきした鉄板
を２分間浸漬して試験片を作製した。比較例８ モリブデン酸ナトリウム０．１ｍｏｌ／Ｌ、リン酸０．
１５ｍｏｌ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきした鉄板
を６０℃−２分浸漬して試験片を作製した。
１４．７ｇ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきした鉄板
を２分間浸漬して試験片を作製した。比較例８ モリブデン酸ナトリウム０．１ｍｏｌ／Ｌ、リン酸０．
１５ｍｏｌ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきした鉄板
を６０℃−２分浸漬して試験片を作製した。
【００２７】比較例９ モリブデン酸ナトリウム２２ｇ／Ｌ、第一リン酸アルミ
ニウム１５．７ｇ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきし
た鉄板を２分間浸漬して試験片を作製した。比較例１０ バナジン酸ナトリウム１５ｇ／Ｌ、７５％リン酸２０ｇ
／Ｌ、硝酸ナトリウム３５ｇ／Ｌを含有するｐＨ２の処
理液に２亜鉛めっきした鉄板を２分間浸漬して試験片を
作製した。
ニウム１５．７ｇ／Ｌを含有する処理液に亜鉛めっきし
た鉄板を２分間浸漬して試験片を作製した。比較例１０ バナジン酸ナトリウム１５ｇ／Ｌ、７５％リン酸２０ｇ
／Ｌ、硝酸ナトリウム３５ｇ／Ｌを含有するｐＨ２の処
理液に２亜鉛めっきした鉄板を２分間浸漬して試験片を
作製した。
【００２８】
【発明の効果】本発明に規定する水溶液を用いることに
より、有害な六価クロムを使用せず、従来の反応型クロ
メートと同一処理設備、処理条件、処理方法で金属表面
に不溶性の強固な皮膜を生成することが可能である。こ
れにより処理物からの六価クロム溶出を心配する一般ユ
ーザーのみならず、従来クロム酸の有害性にさらされて
いたクロメート製造者やクロメート処理業者の健康面で
の影響や野生動物への影響に関する問題を解決すること
が可能となる。
より、有害な六価クロムを使用せず、従来の反応型クロ
メートと同一処理設備、処理条件、処理方法で金属表面
に不溶性の強固な皮膜を生成することが可能である。こ
れにより処理物からの六価クロム溶出を心配する一般ユ
ーザーのみならず、従来クロム酸の有害性にさらされて
いたクロメート製造者やクロメート処理業者の健康面で
の影響や野生動物への影響に関する問題を解決すること
が可能となる。
Claims (8)
- 【請求項１】 アルミニウムとケイ素を含有し更に有機
酸又は無機酸の一種以上を含有する金属表面処理剤。 - 【請求項２】 更にフッ素を含有する請求項１に記載の
金属表面処理剤。 - 【請求項３】 前記無機酸が塩酸、硫酸、硝酸、過酸化
水素及びリン酸から成る群から選択される少なくとも一
種であり、前記有機酸がカルボン酸である請求項１又は
２に記載の金属表面処理剤。 - 【請求項４】 前記ケイ素がケイ酸ナトリウム、ケイ酸
カリウム、ケイ酸リチウム又は粒径５０ｎｍ以下のコロ
イダルシリカにより供給される請求項１〜３のいずれか
一の請求項に記載の金属表面処理剤。 - 【請求項５】 前記アルミニウムが０．０１〜２００ｇ
／Ｌ、前記ケイ素が０．０１〜２５０ｇ／Ｌ及び前記有
機酸又は無機酸が０．１〜１００ｇ／Ｌ含有され、任意
に前記フッ素が０．１〜１００ｇ／Ｌ含有され、ｐＨ
６．５が以下である請求項１〜４のいずれか一の請求項
に記載の金属表面処理剤。 - 【請求項６】 金属基体を請求項１〜５記載のいずれか
一の請求項に記載の金属表面処理剤に浸漬し、保護皮膜
が表面上に形成された金属基体を生成する方法。 - 【請求項７】 前記金属基体が、亜鉛、ニッケル、銅、
銀、鉄、カドミウム、マグネシウム、アルミニウム及び
それらの合金から成る群から選択される請求項６に記載
の方法。 - 【請求項８】 請求項６又は７に記載の方法により保護
皮膜が表面上に形成された金属基体を生成した後、更に
無機若しくは有機のコート剤又は無機−有機複合コート
剤により処理することにより保護皮膜が表面上に形成さ
れた金属基体を生成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36383697A JPH11181578A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 金属表面処理剤と処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36383697A JPH11181578A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 金属表面処理剤と処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181578A true JPH11181578A (ja) | 1999-07-06 |
Family
ID=18480317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36383697A Pending JPH11181578A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | 金属表面処理剤と処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11181578A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509106A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-03-16 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション | 水性被覆溶液及び金属表面の処理方法 |
| KR100818668B1 (ko) | 2004-07-19 | 2008-04-01 | 대윤계기산업 주식회사 | 경화된 콘크리트 및 콘크리트 재료에 함유된 산가용성염화물과 수용성 염화물을 추출하기 위한 추출액 |
| WO2010116854A1 (ja) | 2009-04-09 | 2010-10-14 | 株式会社ムラタ | 化成処理液、その製造方法、及び化成皮膜の形成方法 |
| JP2012514669A (ja) * | 2009-05-18 | 2012-06-28 | パンガン グループ スチール バナジウム アンドチタニウム カンパニー リミテッド | 塗料組成物および不動態化亜鉛めっき材料 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP36383697A patent/JPH11181578A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006509106A (ja) * | 2002-12-09 | 2006-03-16 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション | 水性被覆溶液及び金属表面の処理方法 |
| KR100818668B1 (ko) | 2004-07-19 | 2008-04-01 | 대윤계기산업 주식회사 | 경화된 콘크리트 및 콘크리트 재료에 함유된 산가용성염화물과 수용성 염화물을 추출하기 위한 추출액 |
| WO2010116854A1 (ja) | 2009-04-09 | 2010-10-14 | 株式会社ムラタ | 化成処理液、その製造方法、及び化成皮膜の形成方法 |
| US8999077B2 (en) | 2009-04-09 | 2015-04-07 | Murata Co., Ltd. | Chemical conversion treatment liquid, method of producing the same, and method of forming conversion layer |
| JP2012514669A (ja) * | 2009-05-18 | 2012-06-28 | パンガン グループ スチール バナジウム アンドチタニウム カンパニー リミテッド | 塗料組成物および不動態化亜鉛めっき材料 |
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