CN101713073A - 铝车轮的表面处理方法以及碱蚀刻液 - Google Patents

铝车轮的表面处理方法以及碱蚀刻液 Download PDF

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Abstract

本发明的铝车轮的表面处理方法，使用碱蚀刻液对未进行喷丸处理的铝车轮进行使A6061P铝材的蚀刻量保持在3～15g/m2的范围内的蚀刻处理，然后按照脱脂工序、水洗工序、酸洗工序、水洗工序、被膜化学合成工序、水洗工序、纯水洗工序、干燥工序和粉末涂抹工序的顺序进行处理，碱蚀刻液包含KOH和/或NaOH、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、螯合剂，KOH和/或NaOH的合计浓度为10～40g/L，表面活性剂的浓度为0.5～5g/L，缩合磷酸的碱金属盐的浓度为1～10g/L，螯合剂的浓度为0.5～5g/L。因此，能够实现可提供耐腐蚀性强的铝车轮的铝车轮的表面处理方法。

Description

铝车轮的表面处理方法以及碱蚀刻液
技术领域
本发明涉及一种铝车轮的表面处理方法以及用于该方法的碱蚀刻液。
背景技术
由于铝基材和铝合金基材(以下统称为“铝类基材”)本身具有光泽性并且重量轻，因此，利用上述特点，铝类基材在各个领域的应用越来越广。例如，以前在汽车上主要使用铁制车轮，但是随着汽车的高级化、轻量化，对于铝合金制造的铝车轮的需求越来越高。
对于使用铝类基材通过铸造成型方法制成的铝车轮来说，铸造时使用的脱模剂、铸造过程中生成的强固的氧化膜等污垢、表面上偏析的Cu、Fe、Mg等可能会造成电化学特性不均匀的杂质会残留其表面。这些杂质是造成铝车轮涂膜密着性和耐腐蚀性下降的要因。因此，对铝车轮进行涂抹之前，必须进行前处理，除去上述杂质。
为了除去上述杂质，以前采用对通过铝类基材铸造成型而成的铝车轮进行喷丸处理(shot blast)的方法(例如，参照专利文献1)。
但是，根据上述方法，由于要进行喷丸处理，因此存在有时铝车轮的耐腐蚀性降低的问题。
具体而言，作为喷丸处理材料使用铁和不锈钢的情况较多。因此，进过喷丸处理的铝车轮表面上常有Fe和Cr残留。喷丸处理之后，即使进行脱脂、酸洗、被膜化学合成、后处理等通常的表面处理，也无法完全除去铝车轮表面上的Fe、Cr和偏析物，出现涂膜后耐腐蚀性降低的问题。
专利文献1：日本专利申请公开“特开2004-315864号公报”，公开日：2004年11月11日。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的在于实现一种能够提供耐腐蚀性强的铝车轮的铝车轮表面处理方法。
针对上述课题，本发明的发明者为了实现不进行喷丸处理也能有效去除附着于表面的杂质的铝车轮的表面处理方法而精心钻研。研究发现，使用具有一定组成的碱蚀刻液进行规定量的碱蚀刻，能够有效除去附着于表面的杂质，而无需进行喷丸处理。由此，最终完成了本发明。
即，为了解决上述课题，本发明提供一种铝车轮的表面处理方法，使用碱蚀刻液对未进行喷丸处理的铝车轮进行蚀刻处理，蚀刻条件是使用JIS铝合金记号A6061P的铝材进行测定的蚀刻量为3g/m2以上15g/m2以下的范围，然后按照脱脂工序、水洗工序、酸洗工序、水洗工序、被膜化学合成工序、水洗工序、纯水洗工序和干燥工序的顺序进行处理，在上述干燥工序之后，进而使用以丙烯系树脂、环氧系树脂，环氧-聚酯系树脂或者聚酯系树脂为主成分的粉末涂料进行涂抹，上述碱蚀刻液包含氢氧化钾和/或氢氧化钠、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、以及螯合剂，上述碱蚀刻液中的上述氢氧化钾和/或氢氧化钠的合计浓度在10g/L以上40g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述表面活性剂的浓度在0.5g/L以上5g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述缩合磷酸的碱金属盐的浓度在1g/L以上10g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述螯合剂的浓度在0.5/L以上5g/L以下的范围内。
根据上述方法，由于使用含有一定组成的碱蚀刻液进行规定的碱蚀刻，因此，不进行喷丸处理也能够除去铝车轮表面的脱模剂、氧化膜等杂质。另外，能够除去铝车轮表面的偏析Cu、Fe、Mg等可能形成电化学性质不均衡部分的杂质。因此，根据上述方法，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
此外，由于由螯合剂铝离子被螯合，能够抑制因碱蚀刻液中的铝离子蓄积造成蚀刻速度降低的。另外，即使铝表面存在油分，表面活性剂能够抑制蚀刻液对于铝材表面的润湿性降低。因此，能够连续长时间进行铝车轮的表面处理。
另外，通过粉末涂抹能够实现较厚的涂层，因此能够提供耐腐蚀性进一步增强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法，优选上述碱蚀刻液还包含硅酸钠，碱蚀刻液中上述硅酸钠的浓度在0.1g/L以上2g/L以下的范围内。根据该方法，由于能够有效除去铝车轮表面的杂质，因此能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法，优选上述碱蚀刻液中的游离碱的浓度在5mL以上20mL以下的范围内。根据该方法，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法，优选在上述蚀刻处理之后上述脱脂工序之前，按照水洗工序、酸处理工序以及水洗工序的顺序进行处理。根据该方法，能够更有效地除去铝车轮表面的杂质和在该铝车轮表面偏析的Cu、Fe等。另外，除去上述杂质并形成化学合成被膜之后，进行粉末涂抹，因此能够提供耐腐蚀性更强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法中，优选用于上述酸处理工序的酸性处理液包含由硝酸和硫酸构成的组中的至少一种，上述酸性处理液的游离酸度在6mL以上15mL以下的范围内。根据该方法，铝车轮表面残留的碱蚀刻液被中和，因此能够除去造成涂膜密着性降低的碱成分。因此，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法，用于上述被膜化学合成工序的化学合成处理液优选作为主成分包含六氟锆盐(hexafluoro zirconium)和/或六氟钛盐(hexafluorotitanium)，并且pH为2.5以上4.0以下。根据该方法，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法中，优选用于上述被膜化学合成工序的化学合成处理液包含由Zr化合物和Ti化合物构成的组中的至少一种，按照在上述被膜化学合成工序形成的被膜量以Zr换算量和Ti换算量的总和计在4mg/m2以上40mg/m2以下的范围内的方式，进行上述化学合成处理。根据该方法，通过形成被膜能够抑制氧化膜的生长，从而能够抑制涂膜密着性的降低。其结果，能够抑制耐腐蚀性的降低，因此能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
在本发明的铝车轮的表面处理方法，优选在上述蚀刻处理，上述碱蚀刻液的温度在30℃以上50℃以下的范围内，并且在30秒以上480秒以下的时间范围内进行处理。根据该方法，能够提供成本低并且耐腐蚀性强的铝车轮。
本发明的碱蚀刻液是用于上述本发明的铝车轮的表面处理方法的碱蚀刻液，其包含氢氧化钾和/或氢氧化钠、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、以及螯合剂，上述碱蚀刻液中的上述氢氧化钾和/或氢氧化钠的合计浓度在10g/L以上40g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述表面活性剂的浓度在0.5g/L以上5g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述缩合磷酸的碱金属盐的浓度在1g/L以上10g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述螯合剂的浓度在0.5/L以上5g/L以下的范围内。
根据上述结构，通过在上述本发明的铝车轮的表面处理方法使用该碱蚀刻液，不喷丸处理也能够除去铝车轮表面的脱模剂、氧化膜等杂质。另外，能够除去铝车轮表面的偏析Cu、Fe、Mg等可能会形成电化学性质不均衡部分的杂质。从而，根据上述结构，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
另外，由于由螯合剂使得铝离子被螯合，能够抑制因碱蚀刻液中的铝离子蓄积造成蚀刻速度降低。另外，即使铝材表面存在油分，表面活性剂能够抑制蚀刻液对铝材表面的润湿性的降低。因此，能够连续长时间进行铝车轮表面处理。
具体实施方式
以下，对本发明的一个实施方式进行说明。
在本说明书中，“重量”和“质量”是同义词，“重量％”和“质量％”是同义词。另外，表示范围的“A～B”表示A以上B以下，公升有时省略表示为“L”，“ppm”表示mg/L。
本说明书中的“游离碱度”，是指在2ml碱蚀刻液中加入50mL的纯水，再作为指示剂滴加5～6滴酚酞(Phenolphthalein)，然后用1/10N的HCL向上述液体中滴定，直至其颜色从粉红色变为无色时的HCL的mL数。同样，本说明书中的“游离酸度”是指，在2ml酸性处理液中加入50mL的纯水，再作为指示剂滴加5至6滴溴甲酚绿(Bromocresol Green)，然后用1/10N的NaOH滴定上述液体，直至其颜色从黄色变为蓝色时的NaOH的mL数。
此外，除了有特别限定的情况，本说明书的各种物性表示通过下述实施例中所记载的方法进行测定的值。
本实施方式的铝车轮的表面处理方法，主要是按照碱蚀刻处理工序(蚀刻处理)、脱脂工序、水洗工序、酸洗工序、水洗工序、被膜化学合成工序、水洗工序、纯水洗工序以及干燥工序的顺序进行，进行上述干燥工序之后还进行粉末涂抹工序。
本实施方式的铝车轮的表面处理方法，在包括上述工序的基础上，还可包括其他的工序。例如，在本实施方式的铝车轮的表面处理方法中，优选在上述碱蚀刻处理工序和上述脱脂工序之间，按照水洗工序、酸处理工序、水洗工序的顺序进行处理。由此，能够更可靠地除去铝车轮表面的偏析物。另外，优选在上述被膜化学合成工序之后的水洗工序和纯水洗工序之间进行后处理工序，优选在上述碱蚀刻处理工序之前进行脱脂工序。
另外，上述“铝车轮”是指使用铝类基材通过铸造成型的方法形成的、未进行喷丸处理加工的铝车轮，该“铝类基材”是指至少包含铝基材或者铝合金基材的、主成分为铝的任何基材。
(i)碱蚀刻处理工序
上述碱蚀刻处理工序是指以下工序：使用碱蚀刻液对未进行喷丸处理的铝车轮进行蚀刻处理，蚀刻条件是使用JIS铝合金记号A6061P的铝材进行测定的蚀刻量为3g/m2以上15g/m2以下的范围。
(a)碱蚀刻液
上述碱蚀刻液包含氢氧化钾和/或氢氧化钠、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、螯合剂。
上述碱蚀刻液所含氢氧化钾和/或氢氧化钠的合计浓度在10～40g/L的范围内，优选在15～35g/L的范围内。如果浓度不足10g/L，不仅是达成目标蚀刻量所需要的时间延长，并且无法完全除去铝轮盘表面的脱模剂和偏析物，因此，无法保证涂膜的密着性和耐腐蚀性。与此相对，在上述浓度超过40g/L时，并不见速度有明显上升。考虑到成本问题，浓度40g/L已经充分。
作为上述表面活性剂可举出非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。
作为上述非离子表面活性剂具体有聚氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkylether)、聚氧丙烯烷基醚(polyoxypropylene alkyl ether)、聚氧乙烯/聚氧丙烯共聚体的烷基醚等。作为上述阴离子系表面活性剂具体是烷基苯磺酸钠(sodium alkylbenzene sulfonate)、脂肪酸钾(fatty acid kalium)、脂肪酸钠(fatty acidnatrium)、α-磺基脂肪酸酯钠、烷基硫酸酯钠、烷基醚硫酸酯钠、烷基磺酸钠等。上述表面活性剂可单独使用，也可2种以上合用。
上述聚氧乙烯烷基醚的烷基醚的碳数优选为10～16，氧乙醚基的附加摩尔数优选在5～20摩尔的范围内。
上述碱蚀刻液中的上述表面活性剂的浓度在0.5～5g/L的范围内，优选在1～4g/L的范围内。如果不足0.5g/L，即使蓄积了少量的油分(例如，100～500mg/L程度)，也能使得碱性液在铝车轮表面上的润湿性极度下降，因而无法充分除去污垢，最终导致容易发生局部蚀刻，涂膜的密着性和耐腐蚀性恶化。另一方面，上述浓度为5g/L时，即使蓄积了5000mg/L的油分，碱性液仍具有良好的可润湿性。而上述浓度超过5g/L时，并不见有更显著的效果，反而因排出水的COD增高，不利于环境保护。
作为上述缩合磷酸的碱金属盐具体是三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate)、焦磷酸钠、焦磷酸钾(potassium pyrophosphate)等。上述表面活性剂可单独使用，也可2种以上合用。
上述碱蚀刻液中的上述缩合磷酸碱金属的浓度在1～10g/L的范围，优选是在1.5～8g/L的范围内。如果不足1g/L，则无法充分除去铝车轮表面上存在的Mg，最终导致铝车轮的耐腐蚀性恶化。另一方面，浓度超过10g/L时，除去效果并不提高，反而不利于成本。
作为上述螯合剂，只要是能够与铝离子进行螯合的螯合剂，其种类不限。例如葡庚糖酸、葡萄糖酸、柠檬酸、酒石酸、乙二胺四醋酸的碱金属盐。上述碱金属盐可单独使用，也可2种以上合用。
上述碱蚀刻液中的上述螯合剂的浓度为0.5～5g/L。如果不足0.5g/L，由于铝离子蓄积于蚀刻液中(例如，1000～2000ppm)，导致蚀刻速度显著下降，无法完全除去脱模剂和Cu、Fe等偏析物，最终导致铝车轮的耐腐蚀性下降。另一方面，即使浓度超过5g/L，偏析物除去效果基本不变，反而不利于成本。还由于处理液的COD提高，也不利于环境保护。
上述碱蚀刻液优选还包含浓度为0.1至2g/L的硅酸钠。作为该硅酸钠，例如有偏硅酸钠、原硅酸钠、J硅酸钠2号(J silicic acid soda 2)、J硅酸钠3号(J silicic acidsoda 3)、J硅酸钠4号(J silicic acid soda 4)。上述硅酸钠可单独，也可2种以上合用。
由于上述碱蚀刻液包含0.1g/L以上的硅酸钠，因此能提高除去铝车轮表面污垢的效果。另外，硅酸钠的浓度超过2g/L时，反而导致蚀刻速度下降，不得不延长蚀刻时间、提高处理温度，这对工业化生产不利。
(b)蚀刻条件
进行上述碱蚀刻处理工序的条件：在使用JIS铝合金记号A6061P的铝材进行测定的蚀刻量为3-15g/m2的范围内。如果不足3g/L，将无法充分除去铝车轮表面上的脱模剂、油分和对于耐腐蚀性有影响的Cu、Fe、Mg，将无法获得充分的耐腐蚀性。另外，浓度超过15g/m2时，也并不见有更强的耐腐蚀效果，反而有时会出现轮毂孔变化、安装轮胎时的密封性差等不良问题。
关于上述碱蚀刻处理工序的处理温度和处理时间，只要能够达成上述蚀刻重量，对此并无特别限定。所设定的条件能够使得蚀刻重量保持在上述范围即可。通常，处理温度为30～50℃、处理时间为30～480秒的条件较为实用，被视为是优选条件。
如果处理温度超过50℃，虽然可加快蚀刻速度，但是容易导致处理液干涸，有时可见有白色的干涸反应生成物凝固于铝车轮表面。直至最后的工序也无法除去该反应生成物，因此，最终获得的铝车轮上仍残留上述反应生成物，造成外观不良。
上述碱蚀刻液的游离碱度优选在5～20mL的范围内。游离碱度在5mL以上时，能够抑制发生2000ppm左右的微量铝离子蓄积在蚀刻液中而导致蚀刻速度极度降低的问题，因此，不需要频繁地更新处理液，即经济又实用。另外，游离碱度在20mL以下时，能够保证充分的蚀刻速度，并且能够抑制发生药剂浓度过高而导致成本上升的问题。
如上所述，通过上述蚀刻处理工序，能够除去脱模剂和强固的氧化膜等污垢，因此，不至于像喷丸处理加工那样在铝车轮表面残留Fe和Cr，能够为后续的被膜化学合成工序提供均匀的基材。另外，由于材料表面的电化学性质均匀，能够大幅提高耐腐蚀性。
(ii)酸处理工序
上述酸处理工序是使用酸性溶液(酸性处理液)对铝车轮表面进行中和处理的工序。在酸处理工序，对于铝车轮表面的处理方法并无特殊限定，能够使用用于处理铝车轮的现有公知的方法。
作为上述酸性溶液，优选以硝酸、硫酸为主成分的水溶液。在此情况，上述酸性处理液中优选含有10,000～80,000ppm的硝酸和/或者硫酸。
上述酸性处理液的游离酸度优选在6mL以上15mL以下的范围内。
(iii)水洗工序
上述水洗工序是用水冲洗残留于铝车轮表面的各种处理液的工序。对于铝车轮表面的水洗方法并无特别限定，能够使用用于处理铝车轮的现有公知的方法。
(iv)脱脂工序
上述脱脂工序是除去附着于铝车轮表面的油分的工序。在脱脂工序，对于铝车轮表面的脱脂方法并无特别限定，能够使用用于铝基材表面脱脂处理的现有公知的方法。
在上述脱脂工序，具体能够使用对铝几乎无蚀刻作用的、以碱硅酸盐或者碱硼酸盐等作为主成分的脱脂剂等。能够采用在上述溶液中浸渍铝车轮，或者向铝车轮喷射上述溶液来进行上述脱脂工序。
(v)酸洗处理
上述酸洗工序是使用酸性清洗剂除去进行脱脂后形成的氧化膜和残留于表面的Mg的工序，在被膜化学合成之前进行该工序。在酸洗工序，对于铝车轮表面的洗净方法并无特别限定，能够使用用于处理铝车轮的现有公知的方法。
用于上述酸洗工序的酸洗处理液(酸性清洗剂)优选包含由硝酸和硫酸构成的组中的至少一种。
(vi)被膜化学合成工序
上述被膜化学合成工序是在进行了上述酸洗工序的铝车轮的表面上形成被膜的工序，其目的在于提高与涂膜之间的密封性和耐腐蚀性。对于被膜化学合成工序的具体化学合成处理并无特别限定，可按照现有公知的铝车轮表面化学合成处理来进行。
作为用于上述化学合成处理的处理液，能够使用以六氟锆盐和/或六氟钛盐为主成分的氧化锆和/或氧化钛类处理液。另外，还可使用以磷酸和六氟锆盐为主成分的磷酸锆类处理液。此时，氧化锆和/或氧化钛类处理液中的Zr化合物的含有量优选Zr换算量为0.01-0.5g/L的范围内，上述化学合成处理液中的Ti化合物含有量优选Ti换算量为0.01-0.5g/L的范围内。另外，按照在上述被膜化学合成工序形成的被膜量以Zr换算量和Ti换算量的总和计在4mg/m2以上40mg/m2以下的范围内的方式，进行上述化学合成处理。此外，在磷酸Zr类处理的情况下，优选是Zr换算量为3-15mg/m2的范围内。
各被膜量不足上述下限的情况下，从进行表面处理后至进行涂抹的放置时间过长时，氧化铝膜将增长，由于厚的氧化铝膜较脆弱，不仅涂膜的密着性降低，耐腐蚀性也会降低。另外，被膜量超过上述上限的情况下，虽然不会发生氧化铝膜增长的问题，但是所形成的Zr类被膜过厚，无法抵抗形成涂膜时施加的应力，容易在被膜内部发生凝集破坏，从而密着性和耐腐蚀性均下降。
上述处理液的pH值优选在2.5-4.0的范围内。
(vii)后处理工序
上述后处理工序是使用后处理剂在通过上述被膜化学合成工序在上述铝车轮表面形成的被膜的表面上形成反应型薄膜的工序。
作为后处理剂有SurfcoatCX4661(サ一フコ一トCX4661)(商品名，NipponPaint制造)。
(viii)纯水洗工序
工业上使用电导系数20μS/cm以下的离子交换水进行上述纯水洗。对于铝车轮表面的纯水洗方法并无特别限定，可使用现有公知的方法。
(ix)干燥工序
干燥工序是对纯水洗后的铝车轮进行干燥的工序。对于干燥工序的具体方法并无特殊限定，可使用用于铝车轮的现有公知的干燥方法。
(x)粉末涂抹工序
粉末涂抹工序是在进行上述处理后的铝车轮的表面上进行粉末涂抹的工序。通过使用粉末涂料，可实现较厚的涂层，从而能够提高耐腐蚀性。作为该粉末涂料的树脂成分，例如有丙烯树脂、环氧树脂、环氧-聚酯树脂、聚酯树脂。
如上所述，本实施方式的铝车轮的表面处理方法，由于不进行喷丸处理，因此不会有Fe和Cr等喷丸处理残渣残留于铝车轮表面。并且通过上述各工序，能够除去铝车轮表面上微量的偏析Cu、Fe、Mg以及脱模剂成分Si化合物和Ca化合物，因此能够形成均匀的被膜(例如，Zr类和/或Ti类被膜)。其结果，在接下来通过涂抹形成的涂膜将具有良好的密着性，并且，材料表面的电化学性质均匀。因此，比较于历来的喷丸处理方法，能够大幅提高耐腐蚀性。
(实施例)
以下，根据实施例详细说明本发明。但是，本发明并不限定于下述实施例。单位“％(W/V)”表示“g/dL”。
(蚀刻重量)
使用精密天平对进行了溶液脱脂的、尺寸为7cm×15cm的JIS铝合金记号A6061P铝板的重量进行测定，然后在实施例和比较例的条件下进行碱蚀刻处理，水洗、干燥之后使用精密天平进行测定。根据碱蚀刻处理前后的重量之差，计算每1m2的蚀刻重量。
(被膜量(Zr换算量和Ti换算量))
使用荧光X线分析装置(品名：ZSX Primus，Rigaku Corporation制造)，采用校准曲线法对通过实施列和比较例获得的Zr被膜量和Ti被膜量进行了测定。上述校准曲线法是利用被膜量已知的标准板进行测定的方法。对涂抹前的试验片表面进行切割使其平整，在上述平整切割的加工面上形成被膜并测定被膜量。
(耐水二次密着性)
将进行涂抹后的试验片在40℃的脱离子水中浸渍240小时。进行浸渍后用锋利的切刀切出100个间隔为2mm的棋盘状格子，并在格子里贴上透明胶带L帕克24(商品名，Nichiban制造)，再剥离该透明胶带，对留有涂膜的格子进行计数(全格子都未脱离的情况是100/100)。
(CASS试验)
使用切刀在进行涂抹后的试验片表面切出交叉线，经过240小时的CASS试验之后，测定切割部分的单侧最大膨胀宽度或者生锈宽度。
上述CASS试验使用的是在用醋酸调整成pH3.0的NaCl水溶液(50g/L)上添加CuCl2(0.205g/L)的溶液，并且在50℃的CASS试验装置进行试验(JIS H8502)。
(耐丝状腐蚀试验)
使用切刀在进行涂抹后的试验片表面切出交叉线，经过24小时的CASS试验之后，不进行水洗，而是放入60℃、相对湿度82％的湿润试验机内672小时，然后按照从大到小的顺序对20个切割部的单侧的膨胀宽度进行测定，并求出平均值(如果发生个数不足20个，则对全部的单侧膨胀宽度进行测定并记录平均值)。
(实施例1)
作为试验片使用的是铸造铝合金(JIS名称：AC～4C铝铸造合金)后，进行热处理制成的铝车轮铸造品(无喷丸处理)。使用表1所示的碱蚀刻水溶液，在表1所记载的条件下对上述试验片进行处理，然后进行水洗。
然后，使用表1所示的酸处理水溶液在25℃下进行30秒的喷射处理(喷压：0.1MPa)，然后进行水洗。
其次，使用Surf cleaner C294(商品名，Nippon Paint制造)的3％(W/V)的水溶液，在50℃下进行2分钟喷射脱脂，然后进行水洗。上述Surf cleaner C294是碱硅酸盐类非蚀刻型脱脂剂。
然后，使用含5％(W/V)的Surf cleaner CP4325(商品名，Nippon Paint制造)和5％(W/V)的以Surf cleaner CH7275(商品名，Nippon Paint制造)的水溶液，在40℃下进行1分钟的喷射处理(喷压：0.1MPa)，然后进行水洗。上述SurfcleanerCP4325是以硝酸为主成分的酸性主剂，上述Surf cleaner CH7275是以酸性氟化物为主成分的酸洗助剂。
然后，使用0.5％(W/V)的Alsurf CX4707A(商品名，Nippon Paint制造)(氧化Zr/氧化Ti共存型无铬被膜化学合成剂)的水溶液(pH3.0)，在40℃下进行1分钟的喷射处理(喷压：0.1MPa)，形成被膜(被膜化学合成工序)。然后，进行水洗以及纯水洗，在120℃下干燥10分钟。
上述水洗和纯水洗是指在常温(20℃)、0.1MPa的条件下，进行30秒喷射的处理。
干燥之后是涂抹。作为底涂料使用环氧一聚酯类粉末涂料(商品名：ビシユ一シアHB-2000，Nippon Paint制造)，最终涂层厚度为100～200μm，并将被涂物的温度保持在160℃烧20分钟。然后，使用溶剂型丙烯类底涂料(商品名：ス一パ一ラツクAS7011SV-14，Nippon Paint制造)进行涂抹，最终膜厚为25μm。然后使用溶剂型丙烯基清洁涂料(商品名：ス一パ一ラツク5000AW-10、Nippon Paint制造)进行涂抹，最终膜厚为25μm。然后，在被涂物温度140℃下烧20分钟。
切断通过上述方法获得的铝车轮，进行各种评价。结果如图1所示。上述各种评价是针对铝车轮的外观设计而进行的。
(实施例2～5、7～12，比较例1～6)
在表1～5所述的条件下进行了碱蚀刻处理、酸处理、脱脂处理、酸洗处理和化学合成处理，其他操作与实施例1相同。进行铝车轮的表面处理和涂抹。然后，切断铝车轮进行各种评价。结果如图1～5所示。
表1～5只记载了在酸洗工序、化学合成处理工序使用的药剂。实施例2～5、7～12、比较例1～6均包括与实施例1相同的处理。另外，实施例8未进行酸处理，比较例1未进行碱蚀刻和酸处理，比较例6未进行脱脂处理和酸洗处理。
另外，关于实施例10，取代于环氧-聚酯类粉末涂料(商品名：ビシユ一シアHB-2000，Nippon Paint制造)，使用聚丙烯类粉末涂料(商品名：パウダツクスAHB-2000，Nippon paint制造)进行了底层涂抹。
此外，使用碱硼酸盐类非蚀刻型脱脂剂“Surf cleanerC5086”(商品名，NipponPaint制造)进行脱脂处理时，使用4％(W/V)的水溶液，在55℃下喷射3分钟进行脱脂。另外，使用“Alsurf 501M”(磷酸Zr类无铬被膜化学合成处理剂)进行化学合成处理时，使用2％(W/V)的水溶液(pH3.0)，在40℃下喷射1分钟(喷压：0.1MPa)实施化学合成处理。使用“Surf dine EC320M”(氧化Zr类非铬处理剂)进行化学合成处理时，使用1.2％(W/V)的水溶液(pH3.8)，在40℃下喷射50秒钟(喷压：0.1MPa)实施化学合成处理。
表1～5中的“Al蓄积量”和“油分量”表示对连续进行碱蚀刻时蓄积的Al和油分的量进行推测，预先在碱蚀刻液添加的量。使用ICP(等离子发光分析装置)对Al箔溶解于碱蚀刻液的溶液浓度进行测定，获得上述“Al蓄积量”。根据实际生产线上使用的冷却液中的不挥发成分决定了实施例2～12、比较例2～5、比较例7的油分量。
(实施例6，实施例7)
在表2、5所记载的条件下进行了铝车轮表面处理合涂抹。进行碱蚀刻处理、酸处理、脱脂处理、酸洗处理和化学合成处理，进行化学合成处理之后，使用0.02％(W/V)的SurfcoatCX4661(商品名，Nippon paint制造)水溶液，在50～60℃的温度条件下处理30秒钟，其他操作与实施例1相同。然后，切断铝车轮进行各种评价。评价结果如表2、5所示。表2、5只记载了在酸洗工序、化学合成处理工序、后处理工序使用的药剂。
(表1)
Figure G2009101779036D0000131
(表2)
(表3)
Figure G2009101779036D0000151
(表4)
(表5)
Figure G2009101779036D0000171
在表1～5中，表面活性剂1～5分别表示以下的化合物
表面活性剂1：聚氧乙烯烷基醚
表面活性剂2：聚氧丙烯烷基醚
表面活性剂3：烷基醚硫酸酯钠
表面活性剂4：聚氧乙烯/聚氧丙烯共聚体的烷基醚
表面活性剂5：α-硫基脂肪酸酯钠
本发明的铝车轮的表面处理方法如上所述，使用碱蚀刻液对未进行喷丸处理的铝车轮进行蚀刻处理，蚀刻条件是使用JIS铝合金记号A6061P的铝材进行测定的蚀刻量为3g/m2以上15g/m2以下的范围，然后按照脱脂工序、水洗工序、酸洗工序、水洗工序、被膜化学合成工序、水洗工序、纯水洗工序和干燥工序的顺序进行处理，在上述干燥工序之后，进而使用以丙烯系树脂、环氧系树脂，环氧-聚酯系树脂或者聚酯系树脂为主成分的粉末涂料进行涂抹，上述碱蚀刻液包含氢氧化钾和/或氢氧化钠、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、以及螯合剂，上述碱蚀刻液中的上述氢氧化钾和/或氢氧化钠的合计浓度在10g/L以上40g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述表面活性剂的浓度在0.5g/L以上5g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述缩合磷酸的碱金属盐的浓度在1g/L以上10g/L以下的范围内，上述碱蚀刻液中的上述螯合剂的浓度在0.5/L以上5g/L以下的范围内。
因此，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
另外，本发明的碱蚀刻液如上所述，是用于上述本发明的铝车轮的表面处理方法的碱蚀刻液，其特征在于具有上述组成。
因此，能够提供耐腐蚀性强的铝车轮。
根据本发明的铝车轮的表面处理方法能够提供耐腐蚀性强的铝车轮，因此，能够用于各种铝车轮的表面处理。
本发明并不限于上述各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，通过适当组合不同的实施方式所揭示的技术手段所获得的实施方式也属于本发明的技术范围。

Claims (9)

1.一种铝车轮的表面处理方法，使用碱蚀刻液对未进行喷丸处理的铝车轮进行蚀刻处理，蚀刻条件是使用JIS铝合金记号A6061P的铝材进行测定的蚀刻量为3g/m2以上15g/m2以下的范围，然后按照脱脂工序、水洗工序、酸洗工序、水洗工序、被膜化学合成工序、水洗工序、纯水洗工序和干燥工序的顺序进行处理，
在上述干燥工序之后，进而使用以丙烯系树脂、环氧系树脂，环氧-聚酯系树脂或者聚酯系树脂为主成分的粉末涂料进行涂抹，
上述碱蚀刻液包含氢氧化钾和/或氢氧化钠、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、以及螯合剂，
上述碱蚀刻液中的上述氢氧化钾和/或氢氧化钠的合计浓度在10g/L以上40g/L以下的范围内，
上述碱蚀刻液中的上述表面活性剂的浓度在0.5g/L以上5g/L以下的范围内，
上述碱蚀刻液中的上述缩合磷酸的碱金属盐的浓度在1g/L以上10g/L以下的范围内，
上述碱蚀刻液中的上述螯合剂的浓度在0.5/L以上5g/L以下的范围内。
2.根据权利要求1所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
上述碱蚀刻液还包含硅酸钠，
碱蚀刻液中上述硅酸钠的浓度在0.1g/L以上2g/L以下的范围内。
3.根据权利要求1或者2所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
上述碱蚀刻液中的游离碱的浓度在5mL以上20mL以下的范围内。
4.根据权利要求1或者2所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
在上述蚀刻处理之后上述脱脂工序之前，按照水洗工序、酸处理工序以及水洗工序的顺序进行处理。
5.根据权利要求4所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
用于上述酸处理工序的酸性处理液包含由硝酸和硫酸构成的组中的至少一种，
上述酸性处理液的游离酸度在6mL以上15mL以下的范围内。
6.根据权利要求1或者2所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
用于上述被膜化学合成工序的化学合成处理液，作为主要成分包含六氟锆盐和/或六氟钛盐，并且pH在2.5以上4.0以下的范围内。
7.根据权利要求1或者2所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
用于上述被膜化学合成工序的化学合成处理液包含由Zr化合物和Ti化合物构成的组中的至少一种，
按照在上述被膜化学合成工序形成的被膜量以Zr换算量和Ti换算量的总和计在4mg/m2以上40mg/m2以下的范围内的方式，进行上述化学合成处理。
8.根据权利要求1或者2所述的铝车轮的表面处理方法，其特征在于：
在上述蚀刻处理，上述碱蚀刻液的温度在30℃以上50℃以下的范围内，并且在30秒以上480秒以下的时间范围内进行处理。
9.一种用于权利要求1或者2所述的铝车轮的表面处理方法的碱蚀刻液，其包含氢氧化钾和/或氢氧化钠、表面活性剂、缩合磷酸的碱金属盐、以及螯合剂，
上述碱蚀刻液中的上述氢氧化钾和/或氢氧化钠的合计浓度在10g/L以上40g/L以下的范围内，
上述碱蚀刻液中的上述表面活性剂的浓度在0.5g/L以上5g/L以下的范围内，
上述碱蚀刻液中的上述缩合磷酸的碱金属盐的浓度在1g/L以上10g/L以下的范围内，
上述碱蚀刻液中的上述螯合剂的浓度在0.5/L以上5g/L以下的范围内。
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