JP5428105B2 - マグネシウム合金用黒色化成処理液、化成処理方法及び化成処理部材 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、リン酸-マンガン系化成処理方法やリン酸-マンガン-カルシウム系化成処理方法などのノンクロム系化成処理方法により得られた化成処理皮膜に匹敵する裸耐食性、塗装密着性、塗装耐食性を維持したまま、経済的にマグネシウム合金の表面を処理することが可能で、しかも均一に黒色の化成皮膜を表面に形成することができるマグネシウム合金用黒色化成処理液を提供することである。
本発明の他の目的は、上記処理液を使用した黒色化成処理方法、黒色化成処理皮膜、黒色化成処理部材を提供することである。
本発明は以下に示すマグネシウム合金用黒色化成処理液、黒色化成処理方法及び黒色化成処理部材を提供するものである。
1.リン酸イオンとフッ化物イオンとを含有することを特徴とするマグネシウム合金用黒色化成処理液。
2.リン酸イオン濃度が0.1g/L〜350g/L、フッ化物イオン濃度が0.1g/L〜300g/Lである上記1記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
3.リン酸イオンとフッ化物イオンとの濃度比率F-/PO4 3-が0.2〜2である上記1又は2記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
4.pHが1〜3である上記1〜3のいずれか1項記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
5.上記1〜4のいずれか1項記載の処理液を使用することを特徴とするマグネシウム合金黒色化成処理方法。
6.上記5記載の処理方法により製造されたマグネシウム合金黒色化成処理皮膜。
7.上記6記載の皮膜を有するマグネシウム合金黒色化成処理部材。
8.該皮膜の上にさらに塗膜を有する上記7記載のマグネシウム合金黒色化成処理部材。
化成処理液のpHは、好ましくは1〜3、さらに好ましくは1.5〜3.0である。pH調整用の酸としては、フッ化水素酸(HF)およびリン酸(オルソリン酸H3PO4)が好ましい。pH1以下では活性溶解が激しく、皮膜生成が生じ難く、pH3以上では、無色〜テンパーカラーの皮膜が生成して黒色化し難くなる。
化成処理の際の処理液の温度は、好ましくは10℃〜60℃、さらに好ましくは10〜40℃である。水溶液温度が10℃以下では、反応速度が小さく、皮膜生成までに長時間を要し、また60℃以上では、皮膜の生成速度は大きいが、黒色皮膜に肌ムラが発生し易くなる。浸漬時間は、好ましくは0.1〜30分間、さらに好ましくは0.1〜20分間である。
このため、水洗後には、温風乾燥を行った後、100〜300℃で1〜30分、例えば、150℃で20分間程度の強制乾燥を行うことが望ましい。
本発明により得られる黒色化成処理皮膜の黒色度は、色の表示をJIS Z 8729に準じ、色彩演算後の明度L*で評価した場合、標準白色面(硫酸バリウム粉末)の明度L*を100とすると、好ましくは30以下、さらに好ましくは25以下である。
実施例1
供試材には、板厚が0.1mmの AZ31温間圧延材を使用した。これを50mm×50mmに切断した後、#600のエメリーペーパーで湿式研磨して試験片(素材)とした。
化成処理方法
試験片を市販のアルカリ脱脂剤を使用して超音波洗浄を施した後、30g/L H3PO4と10g/L HFの混酸水溶液中、25℃で5分間浸漬処理した。水洗を施した後に温風乾燥を施した。その後、150℃で20分間の大気加熱を行った。大気加熱後の試験片表面をSEM(走査電子顕微鏡)観察した。
供試材には、板厚が0.1mmの AZ31温間圧延材、板厚が0.5mmのAZ61温間圧延材、板厚が0.5mmのAZ80温間圧延材、AZ91のダイカスト品を用いた。温間圧延材は50mm×50mmに切断して試験片とした、ダイカスト品はそのまま試験片とした。試験片を市販のアルカリ脱脂剤を使用して超音波洗浄を施した後、50g/L H3PO4と25g/L HFの混酸水溶液中、25℃で5分間浸漬処理した。水洗後に温風乾燥を施した。その後、150℃で20分間の大気加熱を行った。
また、板厚が0.1mmの AZ31温間圧延材を使用して、日本パーカライジング株式会社製のマグボンドプロセスCによってリン酸-マンガン系ノンクロム系化成処理皮膜を施して比較材とした。なお、塗装処理はエポキシ樹脂系塗料(クリアー)を乾燥塗膜厚さが20μmになるように試験片に塗布し、150℃で20分間の焼付けを行った。これらの試験片に対して、黒色度、裸耐食性、塗装密着性、塗装耐食性の評価を行った。
Claims (9)
- リン酸イオンとフッ化物イオンとを含有し、亜鉛イオンを含まないことを特徴とするマグネシウム合金用黒色化成処理液。
- リン酸(オルソリン酸H 3 PO 4 )、リン酸二水素ナトリウム(NaH 2 PO 4 )、リン酸水素二ナトリウム(Na 2 HPO 4 )、リン酸三ナトリウム(Na 3 PO 4 )、及びリン酸二水素カリウム(KH 2 PO 4 )からなる群より選択されるリン酸イオン源と、フッ化水素酸(HF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化カリウム(KF)、及びフッ化アンモニウム(NH 4 F)からなる群より選択されるフッ化物イオン源との混合液である、請求項1記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
- リン酸イオン濃度が0.1g/L〜350g/L、フッ化物イオン濃度が0.1g/L〜300g/Lである請求項1または2記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
- リン酸イオンとフッ化物イオンとの濃度比率F-/PO4 3-が0.2〜2である請求項1〜3のいずれか一項に記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
- pHが1〜3である請求項1〜4のいずれか1項記載のマグネシウム合金用黒色化成処理液。
- 請求項1〜5のいずれか1項記載の処理液を使用することを特徴とするマグネシウム合金黒色化成処理方法。
- 請求項6記載の処理方法により製造されたマグネシウム合金黒色化成処理皮膜。
- 請求項7記載の皮膜を有するマグネシウム合金黒色化成処理部材。
- 該皮膜の上にさらに塗膜を有する請求項8記載のマグネシウム合金黒色化成処理部材。
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