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リン酸塩化成処理は、鋼部品に施される化学処理で、鉄、亜鉛、またはマンガンのリン酸塩の薄い密着層を形成し、耐食性や潤滑性を向上させたり、後続のコーティングや塗装の下地として機能します。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]これは最も一般的な化成処理の一つです。この処理は、リン酸塩コーティング、リン酸塩化処理[ 4 ] 、リン酸塩化処理、またはリン酸塩処理とも呼ばれます。特に銃器やその他の軍事装備に適用される場合は、パーカーライジングという商標名でも知られています。[ 5 ]： 393
リン酸塩皮膜は通常、鋼材に希リン酸溶液（場合によっては可溶性鉄、亜鉛、および／またはマンガン塩を含む）を塗布することによって得られます。溶液はスポンジング、スプレー、または浸漬によって塗布できます。[ 6 ]リン酸塩化成皮膜は、アルミニウム、亜鉛、カドミウム、銀、およびスズにも使用できます。[ 7 ] [ 8 ]
銃器のリン酸塩処理は1910年頃に発見され、鋼鉄の表面をリン酸塩に変化させると、著しい耐食性が得られることが分かった。[ 5 ]： 393 1940年代まで米国で非常に普及していたが、その後、より近代的で類似した金属仕上げ方法が導入された。[ 5 ]： 393
リン酸塩コーティングの主な種類は、マンガン、鉄、亜鉛である。[ 9 ]
このプロセスは、中程度または高pHにおけるリン酸塩の溶解度が低いことを利用している。浴は、目的とする鉄、亜鉛、またはマンガンの陽イオンおよびその他の添加剤を含むリン酸（H₃PO₄）溶液である。[10]酸は鉄金属と反応して水素と鉄陽イオンを生成する。
プロトンを消費する反応により、表面近傍の溶液のpHが上昇し、最終的にリン酸塩が不溶性となって表面に析出します。酸と金属の反応によって局所的にリン酸鉄も生成され、これも析出する可能性があります。リン酸亜鉛やリン酸マンガンを析出させる場合、この余分なリン酸鉄は望ましくない不純物となることがあります。
浴には、水素ガス（H₂）を消費するための亜硝酸ナトリウム（NaNO₂）などの酸化剤が含まれることが多い。2 ) そうでなければ、表面に小さな気泡の層が形成され、反応が遅くなる。 [ 10 ]
主要なリン酸塩化工程の前に、表面に微細なチタン化合物粒子を生成する「活性化」浴を行うことができる。 [ 10 ]
リン酸塩皮膜の性能は、その結晶構造と厚さに依存します。低多孔性の緻密な微結晶構造は、通常、耐食性やその後の塗装に最適です。油が浸透した粗粒構造は、耐摩耗性に最適である場合があります。これらの要因は、浴の濃度、組成、温度、および時間を変化させることによって制御できます。[ 6 ]
パーカー処理は、化学的なリン酸塩化成皮膜を施すことにより、鋼の表面を腐食から保護し、耐摩耗性を向上させる方法です。これは通常、銃器に適用されていました。 [ 5 ]： 393パーカー処理は通常、改良された亜鉛またはマンガンのリン酸塩処理であり、改良された鉄のリン酸塩処理ではないと考えられていますが、鉄のリン酸塩処理を含むリン酸塩処理（またはリン酸塩化）コーティングを施すための一般的な用語としてパーカー処理という用語を使用する人もいます。
ボンデライジング、リン酸塩処理、リン酸塩処理はパーカーライジング処理に関連する他の用語ですが、表面に細かい粒状感を与えるため、自動車部品の仕上げによく使用されていました。[ 5 ]： 394また、錬鉄や鋼の文脈では酸洗としても知られています。[ 11 ]
パーカーライジングは、銃器において、より効果的な代替手段として一般的に用いられています。ブルーイングは、より以前に開発された化学変換コーティングです。また、自動車においても、未加工の金属部品を腐食から保護するために広く用いられています。
パーカー処理は、アルミニウム、真鍮、銅などの非鉄金属の保護には使用できませんが、化学研磨やエッチングには使用できます。同様に、ニッケルを多く含む鋼やステンレス鋼にも適用できません。その他の金属の保護には、不動態化処理を使用できます。
このプロセスの開発はイギリスで始まり、パーカー家によってアメリカで続けられました。パーカーライジング、パーカーライズ、パーカーライズドという用語はすべてヘンケル接着剤テクノロジーズの米国登録商標ですが、この用語は長年にわたり一般用語として広く使われています。このプロセスは第二次世界大戦中にアメリカ軍の銃器製造で初めて大規模に使用されました。[ 12 ]
リン酸塩処理に関する初期の研究は、1869年にイギリスの発明家ウィリアム・アレクサンダー・ロス（英国特許3119）と、1906年にトーマス・ワッツ・コスレット（英国特許8667）によって開発されました。イギリスのバーミンガム出身のコスレットは、その後1907年にアメリカで同じプロセスに基づく特許を出願し、同年、米国特許第870,937号が付与されました。これは基本的に、リン酸を用いた鉄のリン酸塩処理プロセスを提供するものでした。
この初期のイギリスの鉄リン酸塩処理法を大部分基盤としたマンガンリン酸塩処理の改良特許出願が1912年に米国で提出され、1913年にフランク・ルパート・グランビル・リチャーズに米国特許第1,069,903号として発行された。
クラーク・W・パーカーは、コスレットとリチャーズの米国特許の権利を取得し、自宅のキッチンでこれらの特許やその他の防錆剤の配合を試作した。その結果、パーカーは息子のワイマン・C・パーカーと共に、1915年にパーカー防錆リン酸塩処理会社を設立した。
その後、パーカー防錆リン酸塩処理会社のRDコルクホーンは、1919年に改良されたリン酸塩処理に関する特許出願を行った。この特許は、改良されたマンガンリン酸塩処理（パーカー処理）技術に関するものとして、1919年に米国特許第1,311,319号として発行された。
同様に、パーカー防錆会社のベイカーとディングマンは、1928年に改良されたマンガンリン酸塩処理（パーカー処理）プロセスの特許を出願しました。このプロセスでは、溶液を500～550 °F（260～288 °C）の精密に制御された温度範囲に加熱することで、処理時間を従来の3分の1に短縮しました。この特許は、1930年に米国特許第1,761,186号として発行されました。
マンガンリン酸塩処理は、こうした工程改良を経てもなお、高価で入手困難なマンガン化合物を使用する必要があった。そこでパーカー社は、マンガンリン酸塩処理の代わりに亜鉛リン酸塩処理を用いることで、より入手しやすく低コストな化合物を使用する代替技術を開発した。この亜鉛リン酸塩処理（戦時中もアメリカ国内で入手可能な戦略的化合物を使用する）の特許は、第二次世界大戦中にマンガン化合物が容易に入手できなくなる直前の1938年に、アメリカン・ケミカル・ペイント社の発明家ロミグに米国特許第2,132,883号として付与された。
ベイカーとディングマンが発見したマンガンリン酸塩処理の改良とやや類似した方法で、亜鉛リン酸塩処理の改良も発見されました。この改良はパーカー防錆会社のダーシーによって発見され、彼は1941年2月に特許を出願し、1942年8月に米国特許第2,293,716号として特許を取得しました。この特許は、亜鉛リン酸塩処理（パーカー処理）プロセスをさらに改良したものです。彼は、銅を加えることで酸性度の必要量が従来よりも少なくなること、また、既に使用されていた硝酸塩に塩素酸塩を加えることで、115～130 °F（46～54 °C）というはるかに低い温度で処理を実行できることを発見し、処理コストをさらに削減できることを明らかにしました。こうした工程改良の結果、米国が容易に入手できる戦略物資を用いた低温（エネルギー効率の良い）リン酸亜鉛処理（パーカー処理）が、第二次世界大戦中に銃器や航空機などの米国の軍需物資を錆や腐食から保護するために最も一般的に使用されたリン酸亜鉛処理となった。
オーストリアの銃器メーカーであるグロック社は、自社製造の拳銃のスライドを保護するために、テニファー（フェライト系窒化炭化処理）の上に、黒色のパーカーライジング処理をトップコートとして施しています。テニファー処理を施した後、黒色のパーカーライジング仕上げを施すことで、パーカーライジング仕上げが摩耗してもスライドは保護されます。このようにパーカーライジング処理は、他の改良された金属保護技術の上に施される、保護と装飾を兼ね備えた仕上げ技術として発展しています。
銃器関連の出版物には、コンロを使ったキッチンでのパーカーライジングに関する様々な類似のレシピが時折掲載されており、ブラウンネルズなどの大手銃器部品販売業者によってパーカーライジングキットが販売されている。
リン酸塩皮膜は、優れた密着性と電気絶縁性を提供するため、さらなるコーティングや塗装のための効果的な表面処理としても一般的に使用されています。[ 6 ]
リン酸塩皮膜は、鋼鉄部品を錆やその他の腐食から保護するためによく使用されます。ただし、リン酸塩皮膜はやや多孔質であるため、この用途では、皮膜に油、塗料、またはその他のシーリング物質を含浸させる必要があります。その結果、電気化学的腐食や塗膜下腐食から部品を保護できる、密着性の高い誘電体（電気絶縁性）層が形成されます。[ 6 ]
リン酸亜鉛コーティング自体はやや研磨性がありますが、ステアリン酸ナトリウム（石鹸）で処理することで、冷間成形加工用の潤滑層に変えることができます。石鹸はリン酸塩結晶と反応して、非常に薄い不溶性で疎水性のステアリン酸亜鉛層を形成し、線引きなどの部品の極端な変形下でも未反応のステアリン酸ナトリウムを保持するのに役立ちます。[ 1 ] [ 13 ]