JP4845050B2 - 安定性を高めた6価クロムフリー表面化成処理用濃縮液組成物 - Google Patents
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Description
鋼材に対する表面化成処理の1種に、亜鉛系めっき鋼材の防錆処理として化成処理用金属イオンに6価クロムイオンを使用したクロメート処理がある。ところが最近は6価クロムが人体に有害であるという理由から、金属イオンとして3価クロムイオンを有機酸とともに使用するクロメート処理に移行されつつある。
100 g/L NaNO3
31.2g/L マロン酸
したがって、3価クロメート処理をさらに普及させるためには、貯蔵安定性に優れた3価クロメート濃縮液組成物の開発が望まれる。
2C3O4H4+4(NO3 - ) →6CO2 ↑+2N2↑+2O2↑+4H2O
そこで、本発明者らは、かかるガス発生の問題を回避する手段について検討したところ、まず考えられることは、濃縮液を収容する容器にガス抜きキャップを使用することである。
に配合した場合にはほとんどガスの発生が見られないことが判明した。ここに「主成分として」とはより多く含むということで、本発明の場合、マロン酸とシュウ酸との混合有機酸ではシュウ酸の量がマロン酸の量より多い混合有機酸ということである。
一般的に有機酸を使用する3価クロメート液には、耐食性能を向上させるため、マロン酸やシュウ酸といったクロムを錯体化させる成分が含有されることがある。したがって、それから分かるように、本発明において有機酸として配合されるマロン酸やシュウ酸は、クロメート皮膜の形成に何ら有害作用を及ぼすことはなく、むしろ耐食性が改善されることから、その実用上の意義は大きい。
また、有機酸としてマロン酸に代えてシュウ酸を配合する場合は、金属イオンをシュウ酸により錯体化することで液の安定化を図ることができるのである。
NaNO3 : 500g/L
マロン酸 : 156g/L
ここに、本発明は、次の通りである。
(3) 前記有機酸の組成が、シュウ酸2水和物5〜15%から成る、上記(1) 記載の表面化成処理用濃縮液組成物。
本発明は、硝酸イオン、有機酸および金属イオンを含む表面化成処理液においてガス発生が見られる濃縮液組成物について、ガス発生を防止することにあり、その対象とする濃縮組成物に含まれる有機酸の例としては、シュウ酸が主成分として含有される。具体的には、例えば、濃縮液組成物全体に対して、シュウ酸2水和物が5 〜15%含有される。5%未満では、所期の効果はなく、一方、15%を超えると、希釈して建浴したときに処理外観を悪化させる原因となってしまう。
本発明の別の態様にあっては、上記有機酸としては、すでに述べたマロン酸の他に、リンゴ酸およびクエン酸の例がある。そのような有機酸を含む表面化成処理濃縮液組成物について、本発明によれば、シュウ酸、必要によりさらにヒドロキノンのような酸化防止剤を添加する。
また、硝酸クロムとマロン酸を混合しても、酸化防止剤として例えばヒドロキノンを添加することによりガスの発生を効果的に抑制できる。
ここに、本発明の好適態様によれば、6価クロムフリー表面化成処理用濃縮液組成物は、シュウ酸2水和物5〜15%、マロン酸5〜15%、ヒドロキノン( 酸化防止剤)0.01 〜1 %から成るが、シュウ酸2水和物の組成限定理由はすでに述べた通りであるが、マロン酸の場合には、その範囲を外れると、希釈して化成処理液を建浴した場合に、所期の効果を得ることができない。酸化防止剤としてのヒドロキノンは、0.01%未満では、ガス発生を防止できず、1 %を超えると、建浴したときに化成処理性が十分でなくなるから、上記範囲に限定した。
次に、本発明は、別の面からは、6価クロムフリーの表面化成処理用濃縮液組成物の安定化方法と云うこともでき、その場合には、表面化成処理用濃縮液組成物を、金属イオンと、有機酸と、そして金属イオンが塩化物として供給される場合には、さらに塩化物イオンとから調製し、水で希釈して建浴する際に、硝酸塩を配合するようにしてもよい。
試験要領は、図1に模式的に示すが、まず、上述のようにして調製した3価クロメート濃縮液組成物のに各試験液10を、内蓋のついた密閉型の1L 容器12に試験液を1L 秤量して注入し、内蓋( 図示せず) および外蓋16をしっかりと嵌めて密封状態にした。
さらに比較例として、有機酸のマロン酸に代えて、リンゴ酸、クエン酸を使用したがガスの発生は避けられなかった。
容器内の濃縮液の様子は、次の基準で目視判定した。
〇: 30日、40日または 50日経過後も液性状は安定しており、当初の状態を保持していた。
×: 3日または7日経過後に、液内にはガス発生が見られ、容器が全体的に膨張しており、一部のものは蓋が外れていた。
Claims (3)
- 金属イオンと、有機酸と、硝酸イオンと、ハイドロキノンとを含有する6価クロムフリーの表面化成処理用濃縮液組成物であって、前記有機酸が、(1)シュウ酸からなること、および(2)シュウ酸とマロン酸とからなりシュウ酸の量がマロン酸の量より多い混合有機酸からなることの一方を満たすことを特徴とする貯蔵性を高めた6価クロムフリーの表面化成処理用濃縮液組成物。
- ハイドロキノンの濃度が0.01〜1.2g/Lである、請求項1記載の表面化成処理用濃縮液組成物。
- 前記有機酸の組成が、シュウ酸2水和物5〜15%から成る、請求項1記載の表面化成処理用濃縮液組成物。
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