JPS6123769A - 化成処理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板 - Google Patents
化成処理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板Info
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- JPS6123769A JPS6123769A JP14070084A JP14070084A JPS6123769A JP S6123769 A JPS6123769 A JP S6123769A JP 14070084 A JP14070084 A JP 14070084A JP 14070084 A JP14070084 A JP 14070084A JP S6123769 A JPS6123769 A JP S6123769A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chemical conversion
- steel sheet
- aluminum
- nitrate
- bath
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
産業上の利用分野
近年、塗装鋼板の耐食性向上を目的として、４〜５チの
アルミニウムを含有する塗装鋼板用亜鉛めっき合金鋼板
が開発された。本発明はリン酸亜鉛によって表面処理さ
れたアルミニウム含有亜鉛めっき合金鋼板に関する。 従来技術 従来、塗装鋼板にリン酸亜鉛処理を施す場合。 鋼板ヲニッケル、コバルト、マンガン、鉄等を含む液で
予備処理をすることは考えられていなかった。ところが
４〜５チのアルミニウムを含む上記新素材に直接リン酸
亜鉛処理を施すと、浴中にアルミニウムや亜鉛が溶出し
て化成浴中にアルミニウムイオンや亜鉛イオンが蓄積す
るという難点があった。すなわち化成浴の溶液中にＡ１
＋３が約７００ｐｐｍ以上蓄積すると化成反応が阻害さ
れ皮膜物性が低下する。したがって浴を定期的に捨てる
か。 オーバーフローによシアルミニウムを７００ ｐｐｍ以
下に保持して化成処理を行っているので不経済である。 従来はアルミニウムリッチな素材が少なかったため、問
題は顕在化していなかった。しかしながら、この問題が
生じてから、多少の改良は試みられてきた。例えば特公
昭５７−４５８３３号公報に記載されている発明は、亜
鉛または亜鉛含金を、 Ｆｅ、Ｎｉ 、Ｏｏ、’Ｏｒ、
Ｓｂ、ｉ’ｉ 、Ｍｎとキレート剤としてのグリシン、
酒石酸、ヘキサヒドロキシヘプトン酸ナトリウム、エチ
レンジアミン四酢酸二ナトリウム、クエン酸、ニトリロ
トリ酢酸三ナトリウム、リンゴ酸の群から選ばれた１種
または２種以上の物質を含有する液で前処理するもので
ある。しかしこの方法は、 ｐＨ０，４〜１１の条件
下で処理しており、この方法では塗装の密着性、耐食性
は向上するが、リン酸亜鉛浴中のアルミニウムの蓄積を
抑え、浴寿命を長くするという課題を解決することはで
きなかった。 技術的背景 亜鉛めっき合金鋼板にリン酸亜鉛処理を行なう場会、公
知の酸性リン酸亜鉛化成浴では密着性と耐蝕性のよい化
成皮膜を提供しようとすると、通常は約１ ｆ／ｌｔ？
の皮ｌＩ＠量が必要であり、約０．５ｆ／ｒｒ？ の
エツチング）；必要になる。 ５重量係のアルミニウムを含有する銅板を公知の酸性リ
ン酸亜鉛で化成処理を１丁なうと、０．４Ｍ、♀のエツ
チングのうち約５０チがアルミニウムであることがわか
った。との事実は、該鋼板の表面にはアルミニウムが偏
積していることを意味し、アラゲルｒＡｕｇｅｒｌらの
分析もこれを立証している。 イヒ成浴中にアルミニウムが７００ ｐｐｍ以上ｍする
と、皮１ｌＦｉは低下し、密着性と耐食性のよい皮膜が
できない。 該鋼板を濃厚なアルカリ
アルミニウムを含有する塗装鋼板用亜鉛めっき合金鋼板
が開発された。本発明はリン酸亜鉛によって表面処理さ
れたアルミニウム含有亜鉛めっき合金鋼板に関する。 従来技術 従来、塗装鋼板にリン酸亜鉛処理を施す場合。 鋼板ヲニッケル、コバルト、マンガン、鉄等を含む液で
予備処理をすることは考えられていなかった。ところが
４〜５チのアルミニウムを含む上記新素材に直接リン酸
亜鉛処理を施すと、浴中にアルミニウムや亜鉛が溶出し
て化成浴中にアルミニウムイオンや亜鉛イオンが蓄積す
るという難点があった。すなわち化成浴の溶液中にＡ１
＋３が約７００ｐｐｍ以上蓄積すると化成反応が阻害さ
れ皮膜物性が低下する。したがって浴を定期的に捨てる
か。 オーバーフローによシアルミニウムを７００ ｐｐｍ以
下に保持して化成処理を行っているので不経済である。 従来はアルミニウムリッチな素材が少なかったため、問
題は顕在化していなかった。しかしながら、この問題が
生じてから、多少の改良は試みられてきた。例えば特公
昭５７−４５８３３号公報に記載されている発明は、亜
鉛または亜鉛含金を、 Ｆｅ、Ｎｉ 、Ｏｏ、’Ｏｒ、
Ｓｂ、ｉ’ｉ 、Ｍｎとキレート剤としてのグリシン、
酒石酸、ヘキサヒドロキシヘプトン酸ナトリウム、エチ
レンジアミン四酢酸二ナトリウム、クエン酸、ニトリロ
トリ酢酸三ナトリウム、リンゴ酸の群から選ばれた１種
または２種以上の物質を含有する液で前処理するもので
ある。しかしこの方法は、 ｐＨ０，４〜１１の条件
下で処理しており、この方法では塗装の密着性、耐食性
は向上するが、リン酸亜鉛浴中のアルミニウムの蓄積を
抑え、浴寿命を長くするという課題を解決することはで
きなかった。 技術的背景 亜鉛めっき合金鋼板にリン酸亜鉛処理を行なう場会、公
知の酸性リン酸亜鉛化成浴では密着性と耐蝕性のよい化
成皮膜を提供しようとすると、通常は約１ ｆ／ｌｔ？
の皮ｌＩ＠量が必要であり、約０．５ｆ／ｒｒ？ の
エツチング）；必要になる。 ５重量係のアルミニウムを含有する銅板を公知の酸性リ
ン酸亜鉛で化成処理を１丁なうと、０．４Ｍ、♀のエツ
チングのうち約５０チがアルミニウムであることがわか
った。との事実は、該鋼板の表面にはアルミニウムが偏
積していることを意味し、アラゲルｒＡｕｇｅｒｌらの
分析もこれを立証している。 イヒ成浴中にアルミニウムが７００ ｐｐｍ以上ｍする
と、皮１ｌＦｉは低下し、密着性と耐食性のよい皮膜が
できない。 該鋼板を濃厚なアルカリ
【たとえば２％カセイソーダ水
溶液で５０℃で１０秒間スプレー】で洗浄すると、アル
ミニウムだけが選択的に０．２ｆ／ｖｒ？エツチングさ
れることを見出した。（ｐＨ＝１２以上が必要） アルカリ洗浄だけでも化成浴のアルミニウムの負荷は低
減されるが、その後に化成された皮膜は粗い結晶上なり
、塗装下地として必ずしも満足なものではない。 皮膜をち密にするために、リン酸塩処理に先立ってチタ
ンコロイドで洗浄することは公知である。 ・ｌしか
Ｌ ｐＨ＝ １２以上のアルカリでは効果がない。 発明の目的 本発明は上記の問題を解消すること、およびち密な化成
皮膜を経済的に提供することを目的とするものである。 発明の構成 発明者うはニッケル、コバルト、マンガン、鉄と該金属
をアルカリ下で溶存させるためのキレート剤の併用でｐ
Ｈ＝１２以上でも表向調整効果があることを発見して本
発明を完成した。 すなわち本発明は、２〜１０重…チのアルミニウムを含
有する亜鉛めっき合金鋼板をあらかじめ■ 硝酸ニッケ
ル、硝酸コバルト、硝酸マンガンおよび硝酸鉄から選ば
れた１種または２種以上の硝酸塩と。 ■ グルコン酸塩またはヘキサヒドロキシヘプトン酸塩 とを含有するｐＨ１２以上のアルカリ啓液で処理し。 ついでリン酸亜鉛を含有する溶液で処理したことを特徴
とする、化成処理された亜鉛めっき合金中板である。 本発明によれば、鋼板のリン酸亜鉛処理に先立つて、上
記のように重金属を含むアルカリ溶液で洗浄することに
よって、鋼板表面にニッケル、コバルト、マンガン、鉄
などの薄膜が形成され、これが第一層となる。そして続
くリン酸亜鉛処理によってリン酸皮膜が第二層として形
成されるのである。 本発明に使用する物質の作用を更に詳しく述べると、ｐ
Ｈ１２以上のアルカリ溶液とするために用いる苛性ソー
ダは、鋼板表面からアルミニウムを選択的に溶解除去す
る。２％カセイソーダで５０℃で１０秒間スプレーする
と０．２ｆ／Ｗ？エツチングされ、そのうち９９％はア
ルミニウムでちった。 ニッケル、コバルト、マンガン、鉄ｔｔ亜ｍめつき合金
鋼板の表面調整効果があるものと推定される。硝酸イオ
ンは鋼板の亜鉛の部分をエツチングし、適当な表面粗度
を与える。ニッケル、コバルト、マンガンおよび鉄の硝
酸塩は、それらを構成する金属元素の原子価を考慮する
必要なく、単独もしくｒ／′ｉ２種以上の合計で５０〜
１，０００ ｐｐｍで効果がある。硝酸塩の濃度が５０
ｐｐｍ未満では所期の効果が得られず、 ｉ、ｏ Ｏ
Ｏｐｐｍを超えても効果の増大を期待することができな
い。 ヘキサヒドロキシヘプトン酸塩およびグルコン酸塩は金
属イオンを保持し、溶解アルミのキレート化合物をつく
ることによってスラッジの生成を防止する。ヘキサヒド
ロキシヘプトン酸およびグルコン酸は、ナトリウム塩ま
たはカリウム塩として使用することができる。これらの
物質は２００〜１０．０００ ｐｐｍの範囲で存在する
ことが重重しい。 上記のキレート化剤の濃度が２００ ｐｐｍ未満である
ときは所期の効果が得られず、また１ ０．０００ｐｐ
ｍを超えても効果の増大を期待することができない。 処理方式としてはスプレーまたは浸漬処理のいずれでも
よく、室温〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃で２秒〜
１分、好ましくは３〜１０秒の処理によって奏効する。 実施例 本発明をいっそう理解しやすくするために以下に実施例
を示すが、下記の実施例は本発明を制限するものではな
い。 実施例１〜５ 表−１の組成物でもって、アルミニウムを５重量：％含
有する市販の亜鉛めっき合金鋼板２０ ｃｍ Ｘ３０−
を６０℃で１０秒間スプレーした。 上記処理後、水洗し、グラノデンＺＤ９０００（日本ペ
イント製） Ｚｎ Ｏ，８ｔ／Ｌ ＊ ＰＯ４５り／ｌ
、 Ｎｏ３１ ｆ／ｌ、 Ｆ １ ｆ／ｌ、 ＮｉＯ，
５Ｐ／１ｔｌ−１１つく以上記ノξネルを各１０枚づつ
、化成処理した。 化成処理浴のアルミニウム量を原子吸光分光分析によっ
て同定した。 一！た各ノぐネル忙下塗り塗料スーツξ−ラックＤＩＦ
Ｐ−０１プライマー（日本ペイント製）を５１／ｒｒ？
パーコータで塗装し板温２３０℃で９０秒焼つけし、つ
づけて上塗り塗料スーツぞ−ラツクＤＩＦ８０す２３（
日本ペイント製）を１５２汐パーコータで塗装し、２３
０℃で９０秒焼付けたものの密着試験を行った。密着試
験は同一板厚の素材を２枚はさみ１８０°おりまげを行
い（２Ｔおりまげ）、テープはく離後の折曲げ面の塗料
のはく離状態を観察する。 試験結果を表−２に示す。 表−２ ス）７５０時間でカット部は処理板例ナインでクロスカ
ットした周辺、平面部はクロスカットのない部分におけ
るブリスターの発生の程度でクロスカット部 平面部
シリスタ− ５異常なし 異常々し ４０５喘未満 ２０係まで ３０５ｆｉから２閣未満 ２０チを超え４０チまで２
２閣から３ｗ未満 ４０％を超え６０％まで１ ３
ｍ＋＊以上 ６０％を超過−発明の効果 本発明によれば、表−２に示すとおり、鋼板に塗装して
形成される塗膜の密着性がよくなる。また、処理浴中に
アルミニウムが蓄積しないので浴寿命が長くなり、経済
的である。
溶液で５０℃で１０秒間スプレー】で洗浄すると、アル
ミニウムだけが選択的に０．２ｆ／ｖｒ？エツチングさ
れることを見出した。（ｐＨ＝１２以上が必要） アルカリ洗浄だけでも化成浴のアルミニウムの負荷は低
減されるが、その後に化成された皮膜は粗い結晶上なり
、塗装下地として必ずしも満足なものではない。 皮膜をち密にするために、リン酸塩処理に先立ってチタ
ンコロイドで洗浄することは公知である。 ・ｌしか
Ｌ ｐＨ＝ １２以上のアルカリでは効果がない。 発明の目的 本発明は上記の問題を解消すること、およびち密な化成
皮膜を経済的に提供することを目的とするものである。 発明の構成 発明者うはニッケル、コバルト、マンガン、鉄と該金属
をアルカリ下で溶存させるためのキレート剤の併用でｐ
Ｈ＝１２以上でも表向調整効果があることを発見して本
発明を完成した。 すなわち本発明は、２〜１０重…チのアルミニウムを含
有する亜鉛めっき合金鋼板をあらかじめ■ 硝酸ニッケ
ル、硝酸コバルト、硝酸マンガンおよび硝酸鉄から選ば
れた１種または２種以上の硝酸塩と。 ■ グルコン酸塩またはヘキサヒドロキシヘプトン酸塩 とを含有するｐＨ１２以上のアルカリ啓液で処理し。 ついでリン酸亜鉛を含有する溶液で処理したことを特徴
とする、化成処理された亜鉛めっき合金中板である。 本発明によれば、鋼板のリン酸亜鉛処理に先立つて、上
記のように重金属を含むアルカリ溶液で洗浄することに
よって、鋼板表面にニッケル、コバルト、マンガン、鉄
などの薄膜が形成され、これが第一層となる。そして続
くリン酸亜鉛処理によってリン酸皮膜が第二層として形
成されるのである。 本発明に使用する物質の作用を更に詳しく述べると、ｐ
Ｈ１２以上のアルカリ溶液とするために用いる苛性ソー
ダは、鋼板表面からアルミニウムを選択的に溶解除去す
る。２％カセイソーダで５０℃で１０秒間スプレーする
と０．２ｆ／Ｗ？エツチングされ、そのうち９９％はア
ルミニウムでちった。 ニッケル、コバルト、マンガン、鉄ｔｔ亜ｍめつき合金
鋼板の表面調整効果があるものと推定される。硝酸イオ
ンは鋼板の亜鉛の部分をエツチングし、適当な表面粗度
を与える。ニッケル、コバルト、マンガンおよび鉄の硝
酸塩は、それらを構成する金属元素の原子価を考慮する
必要なく、単独もしくｒ／′ｉ２種以上の合計で５０〜
１，０００ ｐｐｍで効果がある。硝酸塩の濃度が５０
ｐｐｍ未満では所期の効果が得られず、 ｉ、ｏ Ｏ
Ｏｐｐｍを超えても効果の増大を期待することができな
い。 ヘキサヒドロキシヘプトン酸塩およびグルコン酸塩は金
属イオンを保持し、溶解アルミのキレート化合物をつく
ることによってスラッジの生成を防止する。ヘキサヒド
ロキシヘプトン酸およびグルコン酸は、ナトリウム塩ま
たはカリウム塩として使用することができる。これらの
物質は２００〜１０．０００ ｐｐｍの範囲で存在する
ことが重重しい。 上記のキレート化剤の濃度が２００ ｐｐｍ未満である
ときは所期の効果が得られず、また１ ０．０００ｐｐ
ｍを超えても効果の増大を期待することができない。 処理方式としてはスプレーまたは浸漬処理のいずれでも
よく、室温〜９０℃、好ましくは５０〜７０℃で２秒〜
１分、好ましくは３〜１０秒の処理によって奏効する。 実施例 本発明をいっそう理解しやすくするために以下に実施例
を示すが、下記の実施例は本発明を制限するものではな
い。 実施例１〜５ 表−１の組成物でもって、アルミニウムを５重量：％含
有する市販の亜鉛めっき合金鋼板２０ ｃｍ Ｘ３０−
を６０℃で１０秒間スプレーした。 上記処理後、水洗し、グラノデンＺＤ９０００（日本ペ
イント製） Ｚｎ Ｏ，８ｔ／Ｌ ＊ ＰＯ４５り／ｌ
、 Ｎｏ３１ ｆ／ｌ、 Ｆ １ ｆ／ｌ、 ＮｉＯ，
５Ｐ／１ｔｌ−１１つく以上記ノξネルを各１０枚づつ
、化成処理した。 化成処理浴のアルミニウム量を原子吸光分光分析によっ
て同定した。 一！た各ノぐネル忙下塗り塗料スーツξ−ラックＤＩＦ
Ｐ−０１プライマー（日本ペイント製）を５１／ｒｒ？
パーコータで塗装し板温２３０℃で９０秒焼つけし、つ
づけて上塗り塗料スーツぞ−ラツクＤＩＦ８０す２３（
日本ペイント製）を１５２汐パーコータで塗装し、２３
０℃で９０秒焼付けたものの密着試験を行った。密着試
験は同一板厚の素材を２枚はさみ１８０°おりまげを行
い（２Ｔおりまげ）、テープはく離後の折曲げ面の塗料
のはく離状態を観察する。 試験結果を表−２に示す。 表−２ ス）７５０時間でカット部は処理板例ナインでクロスカ
ットした周辺、平面部はクロスカットのない部分におけ
るブリスターの発生の程度でクロスカット部 平面部
シリスタ− ５異常なし 異常々し ４０５喘未満 ２０係まで ３０５ｆｉから２閣未満 ２０チを超え４０チまで２
２閣から３ｗ未満 ４０％を超え６０％まで１ ３
ｍ＋＊以上 ６０％を超過−発明の効果 本発明によれば、表−２に示すとおり、鋼板に塗装して
形成される塗膜の密着性がよくなる。また、処理浴中に
アルミニウムが蓄積しないので浴寿命が長くなり、経済
的である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ２〜１０重量％のアルミニウムを含有する亜鉛めつき合
金鋼板をあらかじめ （１）硝酸ニッケル、硝酸コバルト、硝酸マンガンおよ
び硝酸鉄から選ばれた１種または２種以上の硝酸塩と、 （２）グルコン酸塩またはヘキサヒドロキシヘプトン酸
塩 とを含有するｐＨ１２以上のアルカリ溶液で処理し、つ
いでリン酸亜鉛を含有する溶液で処理したことを特徴と
する、化成処理された亜鉛めつき合金鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14070084A JPS6123769A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 化成処理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14070084A JPS6123769A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 化成処理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123769A true JPS6123769A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=15274700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14070084A Pending JPS6123769A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | 化成処理されたアルミニウム含有亜鉛めつき合金鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123769A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2612947A1 (fr) * | 1987-03-27 | 1988-09-30 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procede de tra itement chimique de surface d'un produit alumineux en vue de sa phosphatation |
| JP2003528218A (ja) * | 2000-03-20 | 2003-09-24 | カマンウェルス・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・オーガナイゼイション | 金属表面に化成被覆を与えるためのプロセスおよび溶液 |
| KR20140018942A (ko) * | 2011-03-22 | 2014-02-13 | 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 | 아연 표면을 가지는 금속 부품의 다단계 부식 방지 처리 |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP14070084A patent/JPS6123769A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2612947A1 (fr) * | 1987-03-27 | 1988-09-30 | Siderurgie Fse Inst Rech | Procede de tra itement chimique de surface d'un produit alumineux en vue de sa phosphatation |
| JP2003528218A (ja) * | 2000-03-20 | 2003-09-24 | カマンウェルス・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・オーガナイゼイション | 金属表面に化成被覆を与えるためのプロセスおよび溶液 |
| KR20140018942A (ko) * | 2011-03-22 | 2014-02-13 | 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 | 아연 표면을 가지는 금속 부품의 다단계 부식 방지 처리 |
| JP2014510197A (ja) * | 2011-03-22 | 2014-04-24 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | 亜鉛を有する金属部材の多段耐食処理 |
| US9534301B2 (en) | 2011-03-22 | 2017-01-03 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Multi-stage anti-corrosion treatment of metal components having zinc surfaces |
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