JP2008121101A - 亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上の防錆処理液および防錆皮膜処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上に、従来のクロメート法、または3価クロム処理液法に準じた工程にて、亜鉛めっきのすべての主たる浴種において、防錆力が高く、良好な外観を兼ね備えたクロムフリーの防錆処理液および防錆皮膜処理方法について提供する。
【解決手段】亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上に防錆力を向上させるために、防錆皮膜を二層構造以上で生成させ、かつ一層目の層については、亜鉛又は亜鉛合金めっき後の防錆皮膜処理の第一工程となる硝酸活性時に、活性化と同時にまず金属イオンを主とした第一層の防錆皮膜を生成させ、次に第二層の防錆皮膜を生成させることにより、防錆力が高く、種々の色調の良好な外観を兼ね備えたクロムフリーの防錆処理液および防錆皮膜処理方法。
【選択図】図−1
【解決手段】亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上に防錆力を向上させるために、防錆皮膜を二層構造以上で生成させ、かつ一層目の層については、亜鉛又は亜鉛合金めっき後の防錆皮膜処理の第一工程となる硝酸活性時に、活性化と同時にまず金属イオンを主とした第一層の防錆皮膜を生成させ、次に第二層の防錆皮膜を生成させることにより、防錆力が高く、種々の色調の良好な外観を兼ね備えたクロムフリーの防錆処理液および防錆皮膜処理方法。
【選択図】図−1
Description
本発明は亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上に防錆皮膜を生成させる工程において、第一工程となる硝酸活性時に活性と同時に第一層の防錆皮膜となりうるクロムフリーの金属イオンとリン酸イオン等を主とした防錆皮膜を同時に生成させ、その後クロムフリーの第二層の防錆皮膜を生成させることにより、従来、単層の防錆皮膜のみでは十分な防錆効果が得られなかった防錆力を、複層の防錆皮膜の生成により防錆効果を向上させる無色、または有色皮膜のクロムフリーの防錆皮膜生成の方法に関するものである。
従来、亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上に防錆性・装飾性を向上させるために、6価クロムを含んだ処理液で防錆皮膜を形成する方法、すなわちクロメート法が一般的に行われてきていた。
しかしながら、6価クロムは人体および環境への影響が危惧され、EUにおいては6価クロムについての使用禁止が打ち出された。国内でも家電製品、自動車の部品等においても6価クロムを使用した部品を製品中から排除しようとする方向で検討が進んでいる。
6価クロムの代替技術として3価クロムを含んだ防錆皮膜を生成する手法があげられるが、3価クロムの防錆処理液を製造するための、原材料としての3価クロム塩中の不純物としての6価クロムの除去が完全にはできにくいこと、および生成された防錆皮膜中の3価クロム化合物の6価クロム化合物への自然酸化などが懸念されること等を考えると、自然環境への汚染問題を論じるにあたって、完全なる6価クロムフリーは、3価クロム塩を使用する限りにおいて難しい。したがって、近い将来3価クロムについても規制の対象となる可能性がある。
またクロムを全く使用しない表面処理方法、いわゆるクロムフリー処理方法としては、例えば、リン酸塩皮膜(特開2001−591824)、しゅう酸塩皮膜、電解を用いた金属塩による皮膜(特開2001−247977)、有機樹脂皮膜(特開2000−290782)等の提案がなされているが、耐食性に不十分な点が多かったり、処理温度が高かったり、プロセスが複雑で、従来のクロメート法の装置では利用できにくいといった等の問題点があり実用化に至っていないのが多いといった現状である。
このように、現在までに提案されているクロムフリー処理方法では、上述のように問題点も多く、亜鉛または亜鉛合金めっき工場での現有設備では、大きな改造が必要となり、設備に多大な投資をしなければならない。そこで、従来のクロメート法の装置を大きな改造なしに、クロムフリーの防錆処理が可能となる耐食性と密着性に優れ、さらには処理温度が室温付近であり、処理時間もクロメート法に近い防錆処理方法、および防錆処理液の開発が強く望まれている。
この開発におけるもう一つの課題としては、従来の電気亜鉛めっきには主としてシアン浴、ジンケート浴、および塩化浴があげられるが、それぞれの浴種においては、亜鉛めっき時のpH,まためっき生成物である亜鉛化合物の性質が異なり、全ての主たる浴種に対応しうるクロムフリーの防錆技術は難しいと言われている。そこで、これらの全ての主たる亜鉛めっきの浴種に対応できる、防錆処理液の開発を行なう必要がある。
従来の亜鉛または亜鉛合金めっき上の防錆皮膜形成に関しては、クロメート法がその主流をなし、防錆皮膜生成の方法としては、亜鉛めっき後、先ず希硝酸による活性化(数秒〜10秒程度)をおこない、水洗工程を経て、反応槽中のクロメート処理液に浸漬(6秒〜60秒)し、水洗をおこない、乾燥工程に進み、製品化といった手法が多い。また、現在クロメート法の代替技術である、3価クロム処理液法においても同様の、希硝酸(数秒〜10秒程度)による活性化をした後に、反応槽中の3価クロム処理液に浸漬(30秒〜60秒)し、水洗の後、乾燥工程に進み、製品化されるといった工程が組まれていることが多い。すなわち、現在においては、亜鉛めっき・防錆処理工場の設備に関しては、上記の工程に沿って設計されたものが主流となっている。
また、従来のクロメート法および3価クロム処理液法は、処理温度としては、15℃〜35℃程度の常温処理が通常であり、高温処理に対しての設備設計にはなっていないことが多い。
従って、現存保有している防錆処理設備でクロムフリー型の皮膜形成がおこなえ、かつ経済的にも優れた防錆処理液及びその処理方法の技術開発が、国内でのクロムフリー化を早急に推し進めるためには、必要であろうと考えられる。
亜鉛または亜鉛合金めっき上の金属表面に、クロムフリー型の皮膜形成をおこなう際に、第一層の防錆皮膜だけの単層では防錆効果が十分ではないために、第二層の防錆皮膜を生
が図れる。すなわち、従来のクロメート法で行なわれている装置を大きく改造することなしに、耐食性のある複層のクロムフリーの防錆皮膜を生成させることが可能となる。
が図れる。すなわち、従来のクロメート法で行なわれている装置を大きく改造することなしに、耐食性のある複層のクロムフリーの防錆皮膜を生成させることが可能となる。
すなわち、亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面に無色または有色の防錆皮膜を生成させる場合、第一の防錆皮膜層においては、金属イオンを含んだリン酸皮膜等の複合的な皮膜がめっきされた亜鉛、または亜鉛合金と共に形成され、防錆効果が発揮されているが、この単層だけでは防錆効果は十分ではないため、さらにこの皮膜の上にたとえば、多価フェノールカルボン酸を含むタンニン酸を含んだ処理液を用いることによって第二の防錆皮膜を形成させ、これらの二層の防錆皮膜によって、十分な防錆力を有するクロムフリー型の防錆皮膜を形成させることができる。しかも、この工程であれば、亜鉛めっき・防錆処理工場における、現在のクロメート法、または3価クロム処理液法での工程とほぼ同じ工程であるので、活性化時に第一の防錆皮膜層を形成させるといった方法を用いることによって、現在ほとんどの亜鉛めっき・防錆処理工場で所有されている防錆処理設備を大きな改造することなしに、防錆皮膜処理液を置換するだけで、簡単に十分な防錆効果のあるクロムフリー型の防錆皮膜形成が可能となる。
亜鉛めっき後の防錆処理においては、希硝酸による活性化と称される工程は、亜鉛めっき層中の亜鉛を希硝酸にて溶解させることにより、亜鉛めっきされた製品の表面を清浄化し、かつ防錆皮膜が生成しやすい環境を与えるといった効果をもたらすものである。本発明は、活性化工程において活性化と同時に亜鉛表面に防錆効果のあるAl,Ti,V,Mn,Ni,Cu,Co,Mo,W,Zrの金属イオンの1種または2種以上の混合物であり、これらの金属イオンがめっきされた亜鉛と結合し、一般的な硝酸活性化ではなしえなかった第一層目の優れた防錆性を有する防錆皮膜を生じさせることができる。
本発明は、無色または有色の防錆皮膜を生成させる場合は、上記の金属イオンに加えてリン酸との化合により防錆皮膜が生成し、必要に応じて、カチオン、アニオン、またはキレート剤を加えることによっても、さらに優れた防錆性を有する。
本発明は、無色または有色の防錆皮膜の場合においては、第一の防錆皮膜層の上に、たとえば、多価フェノールカルボン酸を含むタンニン酸を含んだクロムを含有しない処理液を、用いることによって第二の防錆皮膜層を形成させるので、より優れた防錆性を有する。
本発明は、珪素を含む最終処理液を常温かつ数秒程度の短時間にてオーバーコートすることによっても、さらなる防錆効果を有する。
本発明は、工程全般において、亜鉛めっき工場における現在のクロメート法または3価クロム処理液法で防錆皮膜を形成するのとほぼ同じ工程、および反応条件であるので、亜鉛めっき・防錆処理工場での現有処理装置を大きな改造をすることなしに使用することができる。
さらに、本発明においては、亜鉛めっきの主たる浴種であるシアン浴、ジンケート浴、および塩化浴においても、非常に有効な防錆効果があることもわかり、亜鉛めっき装置についても現状のまま使用することも可能である。
また、本発明は、クロムフリーの防錆皮膜生成だけではなく、現状のクロメート法、および3価クロム処理液法における防錆皮膜での、さらなる耐食性の向上が必要な場合、また付加的な防錆皮膜の特性を変化させるといったニーズにも、現行の工程の大幅な変更をしないでも応用できる。
本発明は、亜鉛めっき後での、そのめっき状況に応じ、希硝酸によって活性化した後に、同様の工程で防錆処理してもよい。
本発明は、クロムを全く含んでいないので、排水処理時にクロム還元剤を使用する必要もなくなり、排水処理工程も簡素化でき、経済性も優れている。
本発明者らは前述の解決すべき課題の下、それらの課題を解決すべくさまざまな実験を行い、鋭意検討を重ねた結果、無色又は有色の耐食性の優れた防錆皮膜を生成させる場合の第一防錆皮膜については、めっきされた亜鉛または亜鉛合金との結合性がよく経済性もよいと考えられる金属イオンとして、Al,Ti,V,Mn,Ni,Cu,Co,Mo,W,Zrを選択した。また、めっきされた亜鉛または亜鉛合金、および上記の金属イオンに対して有効な、密着性の優れた防錆皮膜を提供してくれるであろうと考えられる、リン酸イオン等を選択した。また、第二防錆皮膜としては、フェノールカルボン酸を含むタンニン酸を選んだ。また、最終仕上げ処理液についても、経済性と効果が期待できる珪酸イオンを選んだ。
無色または有色の第一防錆皮膜を生成させる場合は、活性化と同時に金属皮膜を形成させる処理液(金属活性化液と称する)のpHは、従来の活性化を考えると、pH0.5〜5.0の範囲にあることが好ましく、より好ましくはpH1.0〜3.0に調整するのがよい。pHが0.5未満ではめっきされた亜鉛金属の溶出が甚だしく多く、逆に耐食性の低下をきたす、またpH5.0超では本来の活性化ができない。
無色または有色の第一防錆皮膜を生成させる場合は、金属活性化液中の金属イオンの含有量は特に限定されないが、金属イオン濃度としては、20〜300mmol/Lが好ましく、さらに好ましくは30〜200mmol/Lである。20mmol/L未満では防錆効果が期待できず、300mmol/L超では不経済である。
無色または有色の第一防錆皮膜を生成させる場合は、金属活性化液中のリン酸イオンの濃度は20〜200mmol/Lが好ましく、さらに好ましくは30〜100mmol/Lである。20mmol/L未満では、十分な防錆効果が得られず、200mmol/L超では亜鉛めっきされた金属の表面に薄い被膜をはり、第二防錆皮膜の生成に支障をきたす。
無色または有色の第一防錆皮膜を生成させる場合は、金属活性化液中のpH調整は酸として塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等を挙げることができる。
無色または有色の第一防錆皮膜を生成させる場合は、金属活性化液における処理温度はおよそ10℃〜40℃がよい。より好ましくは15℃〜35℃である。10℃未満では反応速度が遅く十分な防錆皮膜ができず、40℃より高い温度では亜鉛の溶出量も多く防錆効果が低下する。処理時間としては3〜20秒が好ましい。より好ましくは5〜15秒である。3秒未満では反応が十分でなく、20秒超では亜鉛の溶出量が多く防錆効果は低下する。
無色または有色の第一防錆皮膜を生成させる場合は、金属活性化液に用いる金属イオンは特に限定はされないが、Al,Ti,V,Mn,Ni,Cu,Co,Mo,W,Zrの1種または、2種以上の混合物である。前記化合物は、これらの金属を含んでいる金属化合物の1種または、2種以上の混合物である。金属化合物としては、Al化合物としては塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、硫酸アンモニウムアルミニウムなどが使用できる。Ti化合物としては塩化チタンなどが使用できる。V化合物としてはバナジン酸アンモニウム、バナジン酸ナトリウム、硫酸バナジウムなどが使用できる。Mn化合物としては硫酸マンガン(II)、塩化マンガン(II)、硝酸マンガン(II)、酢酸マンガン(II)などが使用できる。Ni化合物としては硫酸ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケルなどが使用できる。Cu化合物としては塩化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅などが使用できる。Co化合物としては塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルトなどが使用できる。Mo化合物としてはモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウムなどが使用できる。W化合物としてはタングステン酸アンモニウム、タングステン酸ナトリウムなどが使用できる。Zr化合物としては塩化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウムなどが使用できる。
無色または有色の仕上げの防錆皮膜を生成させる場合は、最終仕上げ液中の珪素濃度は10〜500mmol/Lが好ましく、より好ましくは、15〜200mmol/Lである。10mmol/L未満では耐食性の向上がなく、500mmol/L超では経済性が悪い。
無色または有色の仕上げの防錆皮膜を生成させる場合は、最終仕上げ液による処理時間はとくに限定はないが、3〜20秒が好ましい、より好ましくは、5〜10秒である。3秒以下では十分な皮膜形成がなされず、20秒超では生成していた防錆皮膜を溶出させてしまう。反応温度については10〜40℃が好ましい、より好ましくは20〜30℃である。10℃未満では期待される十分な皮膜が得られず、40℃超では生成していた防錆皮膜を溶出させてしまう。
無色または有色の仕上げの防錆皮膜を生成させる場合は、最終仕上げ液中の珪素としては、珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸リチウムのような珪酸塩を用いてもよい。また、コロイダルシリカを用いてもよい。さらに、シランカップリング剤を用いてもよい。シランカップリング剤の例としては、特に限定されないが、市販されているγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
無色または有色の仕上げの防錆皮膜を生成させる場合は、最終仕上げ液のpHは、特に限定されないが、pH5.0〜14.0の範囲にあることが好ましく、より好ましくはpH7.0〜13.0に調整するのがよい。最終仕上げ液のpHが5.0未満および14.0超の場合は生成していた防錆皮膜を溶出させてしまう。
無色または有色の仕上げの防錆皮膜を生成させる場合は、最終仕上げ液のpH調整には有機酸を用いてもよい。有機酸としては、しゅう酸、クエン酸、酒石酸などがあげられる。
以下、実施例および比較例により本発明についてさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実験例に何ら制約されるものではない。
[実施例1]
SWRCH(冷間圧造用炭素鋼線材)材質の十字穴付きなべ頭小ねじ(M6X25mm)に塩化浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mmol/L 記号V1とする)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、さらにタンニン酸(試薬)溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、最終仕上げ液(珪酸カリウム200mmol/L)に5秒間浸漬した。さらに、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た。表1に色調および耐食性について示した。
SWRCH(冷間圧造用炭素鋼線材)材質の十字穴付きなべ頭小ねじ(M6X25mm)に塩化浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mmol/L 記号V1とする)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、さらにタンニン酸(試薬)溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、最終仕上げ液(珪酸カリウム200mmol/L)に5秒間浸漬した。さらに、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た。表1に色調および耐食性について示した。
得られた防錆処理した試験片の防錆力をJIS−2371に準拠した塩水噴霧試験機(スガ試験機株式会社製 STP−90)にて試験を行った。評価の方法としては、試験片に白錆が5%を超えるまでの時間を調べることによって、耐食性を判断した。
[実施例2〜25]
実施例1と同様の試験片に種々の濃度の金属活性化液、タンニン酸溶液、および最終仕上げ液を用いた実験を行い、同様の乾燥法にて、防錆処理した試験片をそれぞれ得た。それらの結果については、実施例として、表1に、金属活性化液、タンニン酸溶液および最終仕上げ液のパターン化した記号で示し、同時に仕上がり時の色調および耐食性についてまとめたものについて示した。実施例18〜19においては、最終仕上げ液をしないで同様の耐食性についても実施した結果を示した。
実施例1と同様の試験片に種々の濃度の金属活性化液、タンニン酸溶液、および最終仕上げ液を用いた実験を行い、同様の乾燥法にて、防錆処理した試験片をそれぞれ得た。それらの結果については、実施例として、表1に、金属活性化液、タンニン酸溶液および最終仕上げ液のパターン化した記号で示し、同時に仕上がり時の色調および耐食性についてまとめたものについて示した。実施例18〜19においては、最終仕上げ液をしないで同様の耐食性についても実施した結果を示した。
[実施例26〜27]
実施例1で示した、同じ試験片をジンケート浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mm/L 記号V1とする)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、さらにタンニン酸(試薬)溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、最終仕上げ液(珪酸カリウム200mmol/L記号K1とする)に5秒間浸漬した。さらに、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た(実施例26)。同様な実験で最終仕上げ液を施さなかったものについても試験片を得た(実施例27)。表1に色調および耐食性について示した。
実施例1で示した、同じ試験片をジンケート浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mm/L 記号V1とする)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、さらにタンニン酸(試薬)溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、最終仕上げ液(珪酸カリウム200mmol/L記号K1とする)に5秒間浸漬した。さらに、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た(実施例26)。同様な実験で最終仕上げ液を施さなかったものについても試験片を得た(実施例27)。表1に色調および耐食性について示した。
[実施例28]
実施例1で示した、同じ試験片をシアン浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mm/L 記号V1とする)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、さらにタンニン酸(試薬)溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、最終仕上げ液(珪酸カリウム200mmol/L 記号K1とする)に5秒間浸漬した。さらに、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た。表1に色調および耐食性について示した。
実施例1で示した、同じ試験片をシアン浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mm/L 記号V1とする)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、さらにタンニン酸(試薬)溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、最終仕上げ液(珪酸カリウム200mmol/L 記号K1とする)に5秒間浸漬した。さらに、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た。表1に色調および耐食性について示した。
(比較例1)実施例1で用いた同じ試験片を塩化浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片にpH1.5に調整された希硝酸溶液にて水洗後、50〜70℃で5分間乾燥した試験片を、上記の塩水噴霧試験機にて耐食性の試験をおこない、結果を表2に示した。
(比較例2)実施例1で用いた同じ試験片を塩化浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片にpH1.5に調整された希硝酸溶液に25℃で10秒間浸漬することによって活性化した後、水洗し、さらにタンニン酸溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、50〜70℃で5分間乾燥した試験片を、上記の塩水噴霧試験機にて耐食性の試験をおこない、結果を表2に示した。
(比較例3〜5)実施例1で用いた同じ試験片を塩化浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片にpH1.5に調整された希硝酸溶液に25℃で10秒間浸漬することによって活性化した後、水洗し、さらにタンニン酸溶液5g/Lに25℃で30秒間浸漬し、水洗後、珪酸カリ溶液に浸漬してから、50〜70℃で5分間乾燥した試験片を、上記の塩水噴霧試験機にて耐食性の試験をおこない、結果を表2に示した。
(比較例6)実施例1で示した、同じ試験片を塩化浴にて、めっき膜厚6〜14μmの亜鉛めっきを施したものを試験片とし、この試験片を本発明の金属活性化液(バナジウム100mmol/L、リン酸イオン100mm/L)を硝酸にてpH1.5に調整した液に25℃で10秒間浸漬した後、水洗し、50〜70℃で5分間乾燥して、防錆処理した試験片を得た。表2に色調および耐食性について示した。
実施例1〜28および比較例1〜6からのようなことが言える。
▲1▼実施例のすべてにおいて、金属活性化液における処理を施した結果については、すべての場合において、耐食性が飛躍的に向上している。
▲2▼金属活性化液中の金属イオンの濃度については、50mmol/Lと100mmol/Lにおいては大きな差異は認められなかった。
▲3▼金属としてはバナジウム、モリブデン、ニッケルがよい結果を示した。
▲4▼実施例1、9と実施例18,19を比べると、最終仕上げ剤も、耐食性の向上に寄与していることがわかった。
▲5▼めっき浴の違いについては、この実験においては、塩化浴>ジンケート浴>シアン浴の順序で耐食性についての結果が得られた。
▲6▼無色または有色の防錆化成皮膜を生成させる場合に、実施例と比較例から、金属活性化液のみ(比較例6)よりも、又タンニン酸処理のみ(比較例2)よりも、金属活性化処理、タンニン酸処理および最終仕上げ処理を行なった場合には、飛躍的に耐食性が向上した。
▲1▼実施例のすべてにおいて、金属活性化液における処理を施した結果については、すべての場合において、耐食性が飛躍的に向上している。
▲2▼金属活性化液中の金属イオンの濃度については、50mmol/Lと100mmol/Lにおいては大きな差異は認められなかった。
▲3▼金属としてはバナジウム、モリブデン、ニッケルがよい結果を示した。
▲4▼実施例1、9と実施例18,19を比べると、最終仕上げ剤も、耐食性の向上に寄与していることがわかった。
▲5▼めっき浴の違いについては、この実験においては、塩化浴>ジンケート浴>シアン浴の順序で耐食性についての結果が得られた。
▲6▼無色または有色の防錆化成皮膜を生成させる場合に、実施例と比較例から、金属活性化液のみ(比較例6)よりも、又タンニン酸処理のみ(比較例2)よりも、金属活性化処理、タンニン酸処理および最終仕上げ処理を行なった場合には、飛躍的に耐食性が向上した。
亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上に、防錆皮膜を生成させる工程において、第一工程となる硝酸活性時に活性と同時に第一層の防錆皮膜となりうるクロムフリーの金属イオンとリン酸イオン等を主とした防錆皮膜を同時に生成させ、その後クロムフリーの第二層以上の防錆皮膜を生成させることにより、従来、単層の防錆皮膜のみでは十分な防錆効果が得られなかった防錆力を、複層の防錆皮膜の生成により防錆効果を飛躍的に向上させ、種々の色調の良好な外観を兼ね備えた、さらに従来の設備工程に組み込むことが可能な、製造コストを抑えたクロムフリー防錆処理液および防錆皮膜処理方法を提供できる。
Claims (8)
- 亜鉛または亜鉛合金めっき後の防錆処理の無色または有色の防錆皮膜生成における、第一工程となる硝酸活性工程時に、活性化と同時にまず金属イオンを主とした第一の防錆皮膜層を形成させ、次に防錆皮膜生成工程の第二工程時に第二の防錆皮膜層を形成させることにより、耐食性の高い防錆皮膜を形成し、さらに必要に応じて最終仕上げ皮膜を備えることを特徴とするクロムフリー防錆皮膜処理方法。
- 上記第一工程における処理において、金属イオンを20〜300mmol/L、およびリン酸イオンを20〜200mmol/Lを含んだ処理液を硝酸、硫酸、リン酸、酢酸等の酸から選ばれた1種類または2種類以上の酸で、pH0.5〜5.0に調整された活性化と同時に金属防錆皮膜を形成させるクロムフリー処理液。
- 請求項1における金属イオンが、Al,Ti,V,Mn,Ni,Cu,Co,Mo,W,Zrの金属イオンの1種類または2種類以上の混合物であることを特徴とする活性化と同時に金属皮膜を形成させるクロムフリー処理液。
- 請求項2における処理液中に、処理液中に含まれる金属イオンとは異なったカチオンまたはアニオン、および金属イオンとキレート化する有機化合物を含むことを特徴とする金属皮膜を形成させるクロムフリー処理液。
- 請求項2における、活性化と同時に生成された金属防錆皮膜上に、第二工程に無機系皮膜、有機系皮膜、または有機無機複合皮膜などのクロムフリーの防錆皮膜を生成させる処理方法。
- 仕上げ処理液として珪素を10〜500mmol/L含む最終仕上げ処理液。
- 前記仕上げ処理液の珪素としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウムのような珪酸塩、および珪素を含むカップリング剤中の、1種類または2種類以上とするクロムフリー最終仕上げ処理液。
- 前記仕上げ処理液中に、更に1種類または2種類以上の有機酸を5〜200mmol/L添加することを特徴とする最終仕上げ処理液。
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| JP2006337615A JP2008121101A (ja) | 2006-11-15 | 2006-11-15 | 亜鉛または亜鉛合金めっきされた金属表面上の防錆処理液および防錆皮膜処理方法 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010032702A1 (ja) | 2008-09-17 | 2010-03-25 | 株式会社放電精密加工研究所 | 亜鉛又は亜鉛合金表面の黒色化化成処理用水溶液と該処理用水溶液を用いる黒色化防錆皮膜形成方法 |
| JP2010111898A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 化成処理金属板およびその製造方法 |
| CN114427107A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-03 | 东莞市铧美电子有限公司 | 合金电镀品防锈处理工艺 |
-
2006
- 2006-11-15 JP JP2006337615A patent/JP2008121101A/ja active Pending
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