JPS6211077B2

JPS6211077B2 -

Info

Publication number: JPS6211077B2
Application number: JP8351283A
Authority: JP
Inventors: Akiteru Sasaki; Hirobumi Hara; Ubee Kikuchi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-05-14
Filing date: 1983-05-14
Publication date: 1987-03-10
Also published as: JPS59229495A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は炉中ろう付の如く無酸化雰囲気におい
て高熱処理された鋼材を炉冷し、急冷処理を施す
にあたり、鋼材表面に生じる酸化スケールを除
去、抑制すると共に、そのまま水洗することなく
直接下地処理としてのカチオン型電着塗装を施す
ことを可能とした塗装前処理剤及び塗装前処理方
法に関する。通常鋼材表面に塗装を施す場合、鋼材表面にリ
ン酸亜鉛などの化成皮膜を下地として形成し、こ
の皮膜上に塗膜を形成するが、鋼材等からなる部
品を炉中ろう付等により接合し所望の部材を得る
ものについては、鋼材の機械的性質を向上させる
ため、特公昭56−25903号公報で知られるように
1100℃〜1150℃のろう付け加熱処理後鋼材を約
570℃〜720℃の変態点近傍まで炉冷し次いでこれ
を急冷するようにしている。しかしこの場合鋼材表面に酸化鉄、酸化膜（酸
化スケール）が生成され、この酸化スケールを除
去しないで化成皮膜処理を施すと、化成被膜と鋼
材を密着性、化成被膜表面へ塗料の付着性、塗膜
の耐蝕性等が劣る。このためシヨツトブラスト等
の物理的手段、塩酸、硫酸などの無機酸、シユウ
酸などの有機酸による化学的手段を用いて酸化ス
ケール等を除去しているが、物理的手段において
は完全に除去することがむつかしく、又化学的手
段においては、水素脆弱による鋼材表面の劣化及
び水洗を完全にしないと、黄錆の発生による化成
皮膜の悪化があり、この場合、酸洗、水洗、中和
及び防錆等の各処理を行わなければならない。又、以上の如く酸化スケールを除去して化成皮
膜を形成しても耐蝕性に限界があるため、最近で
は下地皮膜の耐久性を向上を図るべく更に電着塗
装を施し、或いは化成皮膜に代えて鋼材に直接電
着塗装を施すことが要求されてきている。しかし
酸化スケールを除去するような上記処理剤を用い
た場合、該処理剤は電着塗料と反応して凝集を起
こしたり、劣化させたり、また雑イオンによる電
着浴液の汚染も生じ、電着特性の変化をきたし凝
集物の表面付着による品質低下をまねくため、電
着塗装を施す場合には、浸漬水洗、スプレー水洗
又はそれ等の組合わせによる充分な洗浄処理をし
なければならず工程数及び工数を増大するのみな
らず、設備費及び多大なスペースも要しコスト的
にも高くなる。これを更に詳述するに、電着塗料はその基本的
電着機構により、アニオン電着塗料とカチオン電
着塗料に大別されるもので、ここでカチオン電着
塗料に使用される樹脂はエポキシ樹脂、アクリル
樹脂などを骨格としたポリアミノ樹脂で通常有機
酸などの酸で中和し、水溶化（水分散化）され、
正に帯電しているため、塩基性物質が混入する
と、水溶化している塗料が再び不溶化してしま
う。そればかりでなく、Cl^-，PO₄ ^3-，SO₄ ^2-など
の負イオンとも反応し、凝集してしまう。又、アニオン電着塗料に使用される樹脂は、ポ
リエステル、エポキシエステル、ポリアクリル酸
エステルなどを骨格とするポリカルボン酸樹脂で
通常有機アミノ、カセイカリなどの塩基で中和、
水溶化（水分散化）され、負に帯電しているた
め、酸性物質が混入すると水溶化している塗料が
再び不溶化してしまい、カチオン電着塗料を用い
るカチオン型電着塗装及びアニオン電着塗料を用
いるアニオン型電着塗装の何れの場合にも上記の
洗浄処理が必要となるのである。そこで本発明
は、以上の点に鑑み、鋼材の急冷処理に際しての
酸化スケールの発生を抑制除去すると共に、カチ
オン電着塗料の不溶化や凝集を生じない塗装前処
理剤を提供することをその目的とするもので、ヒ
ドロキシカルボン酸とグリコールエーテル類とを
夫々1.0〜13.0重量％含有する水溶液から成る。本発明の第２発明は、上記第１発明の処理剤を
用いた塗装前処理方法を提供することをその目的
とするもので、無酸化雰囲気中で高熱処理した鋼
材を炉冷し、次いでこれを第１発明の処理剤によ
つて急冷した後、水洗工程を経ずにカチオン型電
着塗装を施すようにしたことを特徴とする。本発明処理剤に含有するヒドロキシカルボン酸
は、酸化鉄をキレート化して溶解する作用があつ
て酸化スケール除去剤として機能し、ヌグリコー
ルエーテル類は冷却剤及び蒸発促進剤として機能
するもので、この場合ビロキシカルボル酸はアニ
オン電着塗料とは直に反応して塗料の凝集を生ず
るが、カチオン電着塗料とはその中和剤と同系統
であるため悪影響を与えず、又グリコールエーテ
ル類は蒸発気化し易いため電着塗料浴に持ち込ま
れることは殆んどなく、持ち込まれたとしても非
電導性のため電着に影響はない。ヒドロキシカルボン酸としては、リンゴ酸、酒
石酸、クエン酸等が用いられるが、その含有率が
1.0重量％未満であると、スケール除去剤として
の機能が低下して酸化スケールが残存してしま
い、電着塗装しても耐久性が低下し、又13.0重量
％を超えるとスケール除去は良好になるが、電着
塗料浴への持ち込みが多くなり浴のPHが低下して
液管理が困難になるため、その含有率は1.0〜
13.0重量％とする。又、グリコールエーテル類としては、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、カルビトー
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル
等が用いられるが、その含有率が1.0重量％未満
であると、冷却剤、蒸発促進剤としての機能が低
下して酸化スケールの残存や取出後の黄錆発生が
みられ、又13.0重量％を超えると、処理剤そのも
のの蒸発が活発になり処理剤の消費が増えるた
め、その含有率は1.0〜13.0重量％とする。次にこの処理剤を用いて行う第２発明の塗装前
処理方法の１例を図示の処理装置に基いて説明す
る。図面で１はトレイ２をプツシヤーにより矢示方
向に１タクトづつ間歇的に順次移行せしめるコン
ベア装置を示し、その前端部にはトレイ２を供給
側に上昇せしめる昇降装置１―ａを備え、その後
端部にはトレイ２をプツシヤーにより押送される
もとの位置に下降せしめる昇降装置１―ｂを備
え、その上面には長さ方向に沿い長手の加熱炉３
を設けられ、その前部は予備加熱室５に構成され
て居り、夫々には電気抵抗ヒーターを内設してい
る。該加熱炉３は内部に分解アンモニア等の変性
ガス、窒素ガス、還元ガス等任意の無酸化性ガス
を導入されるガス導管４が接続されて居り、無酸
化性雰囲気下で被処理材の予備加熱及びろう付け
加熱がなされるようにした。該加熱炉３の後方に
はウオータージヤケツト式の炉冷室６が連設され
て居り、炉冷室６の後端と前記加熱炉３の前端に
はタクト送りと連動して開閉するシヤツター装置
７，７を有する。８，８はガス導出管を示す。か
くして被処理材の炉冷も無酸化性雰囲気下で行な
われるようにした。炉冷室６の後方にはこれに連
接して冷却室９を設け、その室９の下面に本発明
処理剤を入れた冷却槽１０を設け、又その内部に
無酸化性ガスを導入するガス導入管１１とこれを
排出するガス排出管８とを接続し、その下端には
タクト送りと連動し開閉するシヤツター装置１２
を設ける。かくして被処理材は無酸化性ガス雰囲
気下で冷却処理が行なわれるようにした。１３は
トレイ２をその上に受けてこれを昇降させトレイ
２内の被処理材を該冷却剤液に所定時間浸漬し、
これに急冷処理を与えるための昇降装置を示す。
１４は該冷却槽１０と接続するポンプ１５を備え
た供給タンクで、槽１０内の液を必要に応じ新し
い液と１部置換し常に液温を好ましくは５℃〜45
℃に維持するようにした。以上の如き構成からなる装置において、各接合
部にろう材をセツトした鋼材をトレイ２上に載
せ、予備加熱室５に送り、ここで予熱した後、加
熱炉３に搬送し、この加熱炉３において例えば
1100℃〜1150℃まで加熱してろう付を行なう。次いで鋼材を炉冷室６に、ここで後に急冷して
も熱による変形が小さい変態点以下の温度、即ち
570℃〜720℃程度まで冷却する。そして炉冷が終
つた鋼材を次の冷却室９に導き、この冷却室９の
下方に配した冷却槽１０内の本発明処理剤に浸漬
して急冷する。この後、鋼材を冷却槽１０から引
き上げ、冷却室９から取り出し、水洗工程を経ず
にカチオン型電着塗装を行い、焼付後上塗り塗装
して製品とする。尚、被処理材がパイプ等の中空部や袋状部を有
するものでは、スプレー方式により表面のつきま
わり性の良い部分を化成皮膜処理し、内面等の皮
膜のつきまわり性の良くないところに電着塗装を
施すようにしても良く、この場合内面等に前記処
理剤が残存していても電着に影響しないため、品
質の良いものを得ることが出来る。又、被処理材
は無酸化雰囲気中で高熱処理されるため、防錆油
等の油分が完全に除去され、電着塗料への混入も
なく塗料の安定化塗膜品質の向上も図れる。次に上記前処理方法の実施例及び比較実験例に
ついて説明する。以下実施例について述べる。（実施例１）ヒドロキシカルボン酸（HA）としてリンゴ酸
1.5重量％グリコールエーテル類としてジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル4.5重量％残
り、水からなる前処理剤をあらかじめ冷却槽に調
製しておいた。 SPCC鋼を２枚ならべ接合部に銅ろう材をセツ
トし分解プロパンガスからなる無酸化雰囲気の予
備加熱室にて200℃付近まで予備加熱し、次いで
徐々に加熱炉に移行し1150℃まで加熱しろう材を
融解させ接合部に流入させ３分間保持した。次い
で700℃まで炉冷後、25℃に保つた処理剤中に浸
漬急冷した。１分後取り出したところ表面外観は
スケールの発生は認められず光沢のあるテストピ
ースが得られた。更に１分後300V、1.5分の条件
でカチオン電着塗装（日本ペイント社製パワトツ
プ―Ｕ）した。さらに180℃、15分で焼付したと
ころ表面外観は良好で、上塗り塗装（溶剤アクリ
ル型）後の耐食性試験でも優秀な成積であつた。（実施例２）実施例１と同一の処理剤を用い同一の方法にて
炉中ろう付後急冷し、更に１分後取り出したの
ち、カチオン電着塗装し（神東塗料製エスビア―
CED）、200℃、15分で焼付したところ表面外観
は、良好で上塗り後の耐食性試験も好結果であつ
た。（実施例３）冷却槽に酒石酸２重量％カルビトール５重量％
残り、水からなり処理剤をあらかじめ調製してお
き、実施例１と同様の方法にて炉中ろう付し、
680℃まで炉却後、上記処理剤中に浸漬急冷した
ところ、酸化スケールの発生はみられず光沢のあ
るテストピースが得られた。更に１分後実施例１
と同一の方法でカチオン電着塗装し、焼付後上塗
りし耐食性試験も良好であつた。（実施例４）酒石酸２重量％カルビトール５重量％残り水か
らなる処理剤を用い実施例２と同一方法にて急冷
し、さらにカチオン電着塗装後焼付したところ表
面外観は良好で、上塗り後の耐食性試験も好結果
であつた。（実施例５）実施例１と同様にクエン酸３重量％トリエチレ
ングリコールモノメチルエーテル５重量％残り、
水からなる処理剤を用い、急冷後カチオン電着塗
装上塗り塗装まで行なつたところ同様の結果が得
られた。（比較実験例１）縮合リン酸ソーダ６重量％残り水からなる水溶
液中に実施例１と同一方法にて炉中ろう付後炉冷
し700℃で急冷したところ一部スケールの発生が
みられた。１分後取り出し300V、1.5分の条件で
カチオン電着塗装したところ、塗料の凝集物がテ
ストピース表面に付着したばかりでなく、塗膜の
破壊現象もみられた。（比較実験例２）実施例１と同様にリンゴ酸1.5重量％、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル4.5重量％残
り水からなる処理液にて急冷処理し、そのままア
ニオン電着塗装（日本ペイント社製パワーコート
9000）したところ、一部塗膜の破壊とテストピー
ス表面に凝集物が付着がみられ、良い結果は得ら
れなかつた。下表は、上記実施例と批較実験例の結果をまと
めたものである。

【表】

【表】この様に本発明によるときは、塗装前処理剤と
してヒドロキシカルボン酸とグリコールエーテル
類とを夫々1.0〜13.0重量％含有する水溶液を用
いるもので、ヒドロキシカルボン酸が酸化スケー
ル除去剤として、又グリコールエーテル類が冷却
剤及び蒸発促進剤として機能して、鋼材の急冷処
理に際しての酸化スケールの発生が抑制され、且
つ該処理剤はカチオン電着塗料浴に持ち込まれて
も塗料の凝集を生ずることが無く、急冷処理後水
洗工程を経ずにカチオン型電着塗装を施しても、
塗料の凝集や塗膜のはじきの無い耐食性の良好な
電着塗膜を形成出来、工程数を削減して設備費の
低廉化と生産性の向上とを図ることが出来る効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施に用いる装置の１例の
側面線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ヒドロキシカルボン酸とグリコールエーテル
類とを夫々1.0〜13.0重量％含有する水溶液から
成る鋼材の塗装前処理剤。２無酸化雰囲気中で高熱処理した鋼材を炉冷
し、次いでこれをヒドロキシカルボン酸とグリコ
ールエーテル類とを夫々1.0〜13.0重量％含有す
る水溶液から成る処理剤によつて急冷した後、水
洗工程を経ずにカチオン型電着塗装を施すように
したことを特徴とする鋼材の塗装前処理方法。