JP3274893B2 - アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の塗装前処理方法 - Google Patents
アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の塗装前処理方法Info
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- 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
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- C23C22/05—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 using aqueous solutions
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- C23C22/36—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 using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C22/83—Chemical after-treatment
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム系金属ま
たはアルミニウム系めっき鋼材、具体的にはアルミニウ
ム板、アルミニウム合金板、亜鉛−アルミニウム合金め
っき鋼板、アルミニウムダイキャスト材等（以下アルミ
ニウム系金属材料と称す）のための塗装前処理方法に関
するものであり、特に処理後塗装した場合の塗膜密着性
を著しく向上させることが可能な塗装前処理方法に関す
るものである。
たはアルミニウム系めっき鋼材、具体的にはアルミニウ
ム板、アルミニウム合金板、亜鉛−アルミニウム合金め
っき鋼板、アルミニウムダイキャスト材等（以下アルミ
ニウム系金属材料と称す）のための塗装前処理方法に関
するものであり、特に処理後塗装した場合の塗膜密着性
を著しく向上させることが可能な塗装前処理方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来技術】アルミニウム系金属材料の塗装前処理、特
に塗装下地処理としては、リン酸亜鉛系化成処理および
クロメート処理が一般的である。これらの中でもリン酸
亜鉛系化成処理は有害な６価クロムを含有するクロメー
ト処理に比べて処理液の排水処理性に優れ、また冷延鋼
板、亜鉛系めっき鋼板等の多種の金属材料を同時に処理
できる点で有利であり、自動車車体や家庭電気製品等に
対して、現在広く用いられるようになってきている。
に塗装下地処理としては、リン酸亜鉛系化成処理および
クロメート処理が一般的である。これらの中でもリン酸
亜鉛系化成処理は有害な６価クロムを含有するクロメー
ト処理に比べて処理液の排水処理性に優れ、また冷延鋼
板、亜鉛系めっき鋼板等の多種の金属材料を同時に処理
できる点で有利であり、自動車車体や家庭電気製品等に
対して、現在広く用いられるようになってきている。
【０００３】アルミニウム系金属材料をリン酸亜鉛系化
成処理液にて処理し、その表面にリン酸亜鉛系化成皮膜
を形成させる場合、化成反応を進行させるためアルミニ
ウム系金属材料の表面に存在する不動態膜を除去する必
要があり、その除去のためのエッチング剤が使用され
る。エッチング剤として通常フッ素系の化合物が用いら
れている。アルミニウム系金属材料に対してリン酸亜鉛
系化成処理を施した場合、エッチングによって溶出した
アルミニウムイオンが化成反応を阻害するため、処理液
の寿命が非常に短く、従来リン酸亜鉛系化成処理をアル
ミニウム系金属材料に適用する例は極めてまれであっ
た。このため、化成処理後に塗装が施されても、塗装性
能について高い性能値は要求されないことが多かった。
またフッ素系のエッチング剤を用いた場合、フッ化物の
管理方法が確立されていなかったためリン酸塩皮膜は均
一性にばらつきがあった。
成処理液にて処理し、その表面にリン酸亜鉛系化成皮膜
を形成させる場合、化成反応を進行させるためアルミニ
ウム系金属材料の表面に存在する不動態膜を除去する必
要があり、その除去のためのエッチング剤が使用され
る。エッチング剤として通常フッ素系の化合物が用いら
れている。アルミニウム系金属材料に対してリン酸亜鉛
系化成処理を施した場合、エッチングによって溶出した
アルミニウムイオンが化成反応を阻害するため、処理液
の寿命が非常に短く、従来リン酸亜鉛系化成処理をアル
ミニウム系金属材料に適用する例は極めてまれであっ
た。このため、化成処理後に塗装が施されても、塗装性
能について高い性能値は要求されないことが多かった。
またフッ素系のエッチング剤を用いた場合、フッ化物の
管理方法が確立されていなかったためリン酸塩皮膜は均
一性にばらつきがあった。
【０００４】しかし、その後、処理液に添加剤を添加す
ることにより、アルミニウムイオンを共析物として系外
に除去する方法が確立され（特開平２−２７７７８１
号）、さらにアルミニウム上に形成されたリン酸塩皮膜
の均一性のばらつきを改良するためエッチング剤のフッ
素化合物の濃度管理をすることによって、均一なエッチ
ングを行いリン酸塩皮膜の均一性が確保された（特開昭
６３−１５７８７９号）。 このような方法により、ア
ルミニウム系金属材料のリン酸亜鉛化成処理において
も、均一な化成皮膜が得られ、連続的な処理が可能とな
った。
ることにより、アルミニウムイオンを共析物として系外
に除去する方法が確立され（特開平２−２７７７８１
号）、さらにアルミニウム上に形成されたリン酸塩皮膜
の均一性のばらつきを改良するためエッチング剤のフッ
素化合物の濃度管理をすることによって、均一なエッチ
ングを行いリン酸塩皮膜の均一性が確保された（特開昭
６３−１５７８７９号）。 このような方法により、ア
ルミニウム系金属材料のリン酸亜鉛化成処理において
も、均一な化成皮膜が得られ、連続的な処理が可能とな
った。
【０００５】しかし、最近、自動車車体のような塗装前
処理においては高度な品質が要求され、化成皮膜を形成
後、塗装した場合の塗膜の密着性（一次密着性）のみな
らず、自然環境下での長期間経過後の塗膜の密着性（二
次密着性）、特に湿分の吸収に対する二次密着性（以下
耐水二次密着性という）についての品質が要求されるよ
うになってきている。 しかし、現在のアルミニウム系
金属材料表面上に形成されたリン酸亜鉛系化成皮膜につ
いては、耐水二次密着性が十分ではない。
処理においては高度な品質が要求され、化成皮膜を形成
後、塗装した場合の塗膜の密着性（一次密着性）のみな
らず、自然環境下での長期間経過後の塗膜の密着性（二
次密着性）、特に湿分の吸収に対する二次密着性（以下
耐水二次密着性という）についての品質が要求されるよ
うになってきている。 しかし、現在のアルミニウム系
金属材料表面上に形成されたリン酸亜鉛系化成皮膜につ
いては、耐水二次密着性が十分ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のこの
ような問題点を解決しようとしたもので、本発明の目的
はアルミニウム系金属またはアルミニウム系めっき鋼材
の表面に、優れた耐水二次密着性をも有するリン酸亜鉛
系化成皮膜を形成させることにある。
ような問題点を解決しようとしたもので、本発明の目的
はアルミニウム系金属またはアルミニウム系めっき鋼材
の表面に、優れた耐水二次密着性をも有するリン酸亜鉛
系化成皮膜を形成させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の従
来の問題点を解決するため、先ず、化成皮膜形成後、水
洗乾燥されたリン酸亜鉛系化成皮膜の状態について詳細
に調査した。この結果リン酸塩皮膜中に皮膜組成とは異
なる共析物が存在することを発見した。この共析物と耐
水二次密着性の相関について検討した結果、共析物が多
い程耐水二次密着性が悪くなるという事実を発見した。
この共析物を蛍光Ｘ線にて解析したところ、フッ素
（Ｆ）が検出され、さらに化学分析（原子吸光分析等）
によってＮａ、Ａｌが検出された。この分析結果から共
析物は、恐らくＮａ3ＡｌＦ6等の錯フッ化物系の化合物
ではないかと推察された。これらは、リン酸亜鉛系化成
皮膜の結晶と共に存在すると思われる。錯フッ化物系の
化合物はフッ素系のエッチング剤でアルミニウム系金属
材料表面をエッチングした際発生するが、これらは添加
剤の添加処理により系外に除去されているはずである。
しかし錯フッ化物系の化合物がリン酸亜鉛系化成皮膜の
結晶と共に存在することは、アルミニウム表面近くで発
生した錯フッ化物系の化合物が何らかの理由によりリン
酸亜鉛系化成皮膜の結晶中又は結晶粒界に吸着され残存
したものと思われる。
来の問題点を解決するため、先ず、化成皮膜形成後、水
洗乾燥されたリン酸亜鉛系化成皮膜の状態について詳細
に調査した。この結果リン酸塩皮膜中に皮膜組成とは異
なる共析物が存在することを発見した。この共析物と耐
水二次密着性の相関について検討した結果、共析物が多
い程耐水二次密着性が悪くなるという事実を発見した。
この共析物を蛍光Ｘ線にて解析したところ、フッ素
（Ｆ）が検出され、さらに化学分析（原子吸光分析等）
によってＮａ、Ａｌが検出された。この分析結果から共
析物は、恐らくＮａ3ＡｌＦ6等の錯フッ化物系の化合物
ではないかと推察された。これらは、リン酸亜鉛系化成
皮膜の結晶と共に存在すると思われる。錯フッ化物系の
化合物はフッ素系のエッチング剤でアルミニウム系金属
材料表面をエッチングした際発生するが、これらは添加
剤の添加処理により系外に除去されているはずである。
しかし錯フッ化物系の化合物がリン酸亜鉛系化成皮膜の
結晶と共に存在することは、アルミニウム表面近くで発
生した錯フッ化物系の化合物が何らかの理由によりリン
酸亜鉛系化成皮膜の結晶中又は結晶粒界に吸着され残存
したものと思われる。
【０００８】このため、本発明者らは、これらのフッ化
物系共析物による耐水二次密着性劣化の要因をなくすこ
とを鋭意検討した。その方法とは共析物として沈着さ
せない方法、沈着した共析物を除去する方法である。
の共析物として沈着させない方法については適切な方
法が発見されなかったため、の沈着した共析物を除去
する方法について検討した。
物系共析物による耐水二次密着性劣化の要因をなくすこ
とを鋭意検討した。その方法とは共析物として沈着さ
せない方法、沈着した共析物を除去する方法である。
の共析物として沈着させない方法については適切な方
法が発見されなかったため、の沈着した共析物を除去
する方法について検討した。
【０００９】現在、アルミニウム系金属材料表面のリン
酸亜鉛系化成皮膜については、皮膜形成後常温で水洗し
ている。この方法ではフッ化物系共析物が残存するため
耐水二次密着性が極めて悪い。そこで、耐水二次密着性
の悪化要因となっている共析物を除去するため、酸及び
アルカリ洗浄を試みた。この方法では確かに共析物は除
去できるが形成されたリン酸亜鉛系化成皮膜をも損傷し
てしまう欠点があることがわかった。そこでリン酸亜鉛
系化成皮膜を損傷しない方法を種々検討した結果、加温
水で洗浄することによりリン酸亜鉛系化成皮膜を損傷せ
ずに共析物が除去できることを発見し本発明を完成させ
た。
酸亜鉛系化成皮膜については、皮膜形成後常温で水洗し
ている。この方法ではフッ化物系共析物が残存するため
耐水二次密着性が極めて悪い。そこで、耐水二次密着性
の悪化要因となっている共析物を除去するため、酸及び
アルカリ洗浄を試みた。この方法では確かに共析物は除
去できるが形成されたリン酸亜鉛系化成皮膜をも損傷し
てしまう欠点があることがわかった。そこでリン酸亜鉛
系化成皮膜を損傷しない方法を種々検討した結果、加温
水で洗浄することによりリン酸亜鉛系化成皮膜を損傷せ
ずに共析物が除去できることを発見し本発明を完成させ
た。
【００１０】すなわち、本発明はアルミニウム系金属又
はアルミニウム系めっき鋼材の表面に、フッ化物を含む
リン酸亜鉛系化成処理液にてリン酸亜鉛系化成皮膜を形
成させた後、該皮膜を有する表面を加温水にて洗浄する
ことを特徴とするアルミニウム系金属又はアルミニウム
系めっき鋼材の塗装前処理方法を提供する。
はアルミニウム系めっき鋼材の表面に、フッ化物を含む
リン酸亜鉛系化成処理液にてリン酸亜鉛系化成皮膜を形
成させた後、該皮膜を有する表面を加温水にて洗浄する
ことを特徴とするアルミニウム系金属又はアルミニウム
系めっき鋼材の塗装前処理方法を提供する。
【００１１】以下、本発明の構成を詳述する。本発明の
基本的処理工程は、アルカリ脱脂、常温水洗、リン酸亜
鉛系化成処理、加温水洗浄、脱イオン水洗、乾燥の順で
アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の表
面を処理後、塗装処理を施す処理工程である。本発明で
は、アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材
の表面に形成されたリン酸亜鉛系化成皮膜を加温水にて
洗浄することを最も大きい特徴とする。加温水洗浄は少
なくなくとも１回行う必要があり、リン酸亜鉛系化成処
理工程と塗装処理工程（乾燥前）の間であればその効果
を減じるものではない。また、各工程は多段処理しても
かまわない。なお、リン酸亜鉛系化成処理工程の前工程
として、皮膜結晶の微細化を目的としてチタンコロイド
タイプの表面調整剤による表面調整工程を設けても良い
基本的処理工程は、アルカリ脱脂、常温水洗、リン酸亜
鉛系化成処理、加温水洗浄、脱イオン水洗、乾燥の順で
アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の表
面を処理後、塗装処理を施す処理工程である。本発明で
は、アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材
の表面に形成されたリン酸亜鉛系化成皮膜を加温水にて
洗浄することを最も大きい特徴とする。加温水洗浄は少
なくなくとも１回行う必要があり、リン酸亜鉛系化成処
理工程と塗装処理工程（乾燥前）の間であればその効果
を減じるものではない。また、各工程は多段処理しても
かまわない。なお、リン酸亜鉛系化成処理工程の前工程
として、皮膜結晶の微細化を目的としてチタンコロイド
タイプの表面調整剤による表面調整工程を設けても良い
【００１２】洗浄加温水洗浄の処理条件としては、４０
℃以上の水温でスプレー法又は浸漬法により２０秒以上
すくなくとも１回おこなうことが必要であり、この条件
下において共析物を除去でき、耐水二次密着性も向上す
るという著しい効果が得られる。４０℃未満の水温また
は２０秒未満の処理時間ではその効果は充分ではない。
さらに５０〜８０℃で３０〜１２０秒処理することが特
に好ましい。
℃以上の水温でスプレー法又は浸漬法により２０秒以上
すくなくとも１回おこなうことが必要であり、この条件
下において共析物を除去でき、耐水二次密着性も向上す
るという著しい効果が得られる。４０℃未満の水温また
は２０秒未満の処理時間ではその効果は充分ではない。
さらに５０〜８０℃で３０〜１２０秒処理することが特
に好ましい。
【００１３】リン酸亜鉛系化成処理工程での処理液とし
ては、通常のリン酸亜鉛系化成処理液が用いられる。す
なわち亜鉛イオン０．４〜２．５ｇ／Ｌ、ニッケルイオ
ン０．３〜３．０ｇ／Ｌ、リン酸イオン５〜３０ｇ／Ｌ
およびフッ化物をフッ素（Ｆ）として０．２〜２．０ｇ
／Ｌを含有することが好ましい。亜鉛イオンとリン酸イ
オンはリン酸塩系の皮膜形成における皮膜の供給源であ
り、亜鉛イオンが２．５ｇ／Ｌを超えれば塗装後耐食性
および塗膜密着性に優れた良好な皮膜は得られず、０．
４ｇ／Ｌ未満では緻密で均一な皮膜は得られない。リン
酸イオンは５〜３０ｇ／Ｌの範囲であって、５ｇ／Ｌ未
満では良好な皮膜は得られず、３０ｇ／Ｌｗｏ超えれば
もはやそれ以上の性能は得られず、経済的に不利であ
る。
ては、通常のリン酸亜鉛系化成処理液が用いられる。す
なわち亜鉛イオン０．４〜２．５ｇ／Ｌ、ニッケルイオ
ン０．３〜３．０ｇ／Ｌ、リン酸イオン５〜３０ｇ／Ｌ
およびフッ化物をフッ素（Ｆ）として０．２〜２．０ｇ
／Ｌを含有することが好ましい。亜鉛イオンとリン酸イ
オンはリン酸塩系の皮膜形成における皮膜の供給源であ
り、亜鉛イオンが２．５ｇ／Ｌを超えれば塗装後耐食性
および塗膜密着性に優れた良好な皮膜は得られず、０．
４ｇ／Ｌ未満では緻密で均一な皮膜は得られない。リン
酸イオンは５〜３０ｇ／Ｌの範囲であって、５ｇ／Ｌ未
満では良好な皮膜は得られず、３０ｇ／Ｌｗｏ超えれば
もはやそれ以上の性能は得られず、経済的に不利であ
る。
【００１４】ニッケルイオンは皮膜結晶を微細化する作
用、およびニッケル成分が皮膜中に取り込まれることに
よる皮膜結晶改質の結果、塗装後の耐食性および塗膜密
着性を向上させる作用を有する。ニッケルイオンは塗装
性能に対して有用な添加金属成分であり、０．３〜３．
０ｇ／Ｌ添加される。０．３ｇ／Ｌ未満では上記作用が
充分に得られず、３．０ｇ／Ｌを超えても、もはやその
効果は飽和するため、経済的に不利である。
用、およびニッケル成分が皮膜中に取り込まれることに
よる皮膜結晶改質の結果、塗装後の耐食性および塗膜密
着性を向上させる作用を有する。ニッケルイオンは塗装
性能に対して有用な添加金属成分であり、０．３〜３．
０ｇ／Ｌ添加される。０．３ｇ／Ｌ未満では上記作用が
充分に得られず、３．０ｇ／Ｌを超えても、もはやその
効果は飽和するため、経済的に不利である。
【００１５】フッ素成分としてはフッ化物イオンおよび
錯フッ化物イオンから選ばれる１種または２種以上が添
加される。フッ素成分はフッ素（Ｆ）の量として０．２
〜２．０ｇ／Ｌ必要であり、０．２ｇ／Ｌ未満では当該
金属材料へのエッチング能が不足し、充分な化成性が得
られず、２．０ｇ／Ｌを超える場合は当該金属材料への
エッチング能が過剰となり、やはり充分な化成反応は阻
害される。
錯フッ化物イオンから選ばれる１種または２種以上が添
加される。フッ素成分はフッ素（Ｆ）の量として０．２
〜２．０ｇ／Ｌ必要であり、０．２ｇ／Ｌ未満では当該
金属材料へのエッチング能が不足し、充分な化成性が得
られず、２．０ｇ／Ｌを超える場合は当該金属材料への
エッチング能が過剰となり、やはり充分な化成反応は阻
害される。
【００１６】加温水洗浄後の乾燥条件は通常の塗装前処
理の条件と同一である。すなわち、温度８０〜１５０℃
で、時間３０秒以上が好ましい。しかし、電着塗装をそ
の上に施す場合は乾燥工程を省略することも可能であ
る。
理の条件と同一である。すなわち、温度８０〜１５０℃
で、時間３０秒以上が好ましい。しかし、電着塗装をそ
の上に施す場合は乾燥工程を省略することも可能であ
る。
【００１７】また、本発明の処理方法は当該金属以外の
被処理金属材料、具体的には冷延鋼板を主体とする鉄鋼
材料や亜鉛系めっき鋼板等に適用しても、なんら悪影響
を与えるものではないため、当該金属とそれ以外の金属
との複合成型体に対しても適用可能である。なお、その
際複合成型体の中に冷延鋼板等の鉄鋼材料を含む場合
は、リン酸亜鉛系化成処理液中に皮膜化成促進剤を添加
する必要がある。
被処理金属材料、具体的には冷延鋼板を主体とする鉄鋼
材料や亜鉛系めっき鋼板等に適用しても、なんら悪影響
を与えるものではないため、当該金属とそれ以外の金属
との複合成型体に対しても適用可能である。なお、その
際複合成型体の中に冷延鋼板等の鉄鋼材料を含む場合
は、リン酸亜鉛系化成処理液中に皮膜化成促進剤を添加
する必要がある。
【００１８】
【作用】本発明者らは、アルミニウム系金属又はアルミ
ニウム系めっき鋼材の表面に形成されたリン酸亜鉛系化
成皮膜の結晶と共に共析物が存在し、この共析物が耐水
二次密着性に悪影響していることを発見し、加温水洗浄
にて、共析物を除去する方法を確立したものであるが、
加温水洗浄にて何故共析物が除去されるのか、その機構
については十分解明されていない。共析物は錯フッ化物
と思われるが、Ｎａ3ＡｌＦ6等の錯フッ化物は、常温で
は水に極めて難溶である。従来常温の水にて洗浄され全
く除去できなかったものが、４０℃程度の加温水で除去
できたということは、全く予想外であった。従来より約
２０℃程度高く加温された温水で共析物を除去できたと
いうことは、温度上昇によって、錯フッ化物の水に対す
る溶解度が増加すると共に、活発な温水分の作用により
フッ化物系の共析物の脱着反応が促進されたものと考え
られる。
ニウム系めっき鋼材の表面に形成されたリン酸亜鉛系化
成皮膜の結晶と共に共析物が存在し、この共析物が耐水
二次密着性に悪影響していることを発見し、加温水洗浄
にて、共析物を除去する方法を確立したものであるが、
加温水洗浄にて何故共析物が除去されるのか、その機構
については十分解明されていない。共析物は錯フッ化物
と思われるが、Ｎａ3ＡｌＦ6等の錯フッ化物は、常温で
は水に極めて難溶である。従来常温の水にて洗浄され全
く除去できなかったものが、４０℃程度の加温水で除去
できたということは、全く予想外であった。従来より約
２０℃程度高く加温された温水で共析物を除去できたと
いうことは、温度上昇によって、錯フッ化物の水に対す
る溶解度が増加すると共に、活発な温水分の作用により
フッ化物系の共析物の脱着反応が促進されたものと考え
られる。
【００１９】
【実施例】次に実際の処理について幾つかの具体的な実
施例を比較例と共に挙げ、本発明の効果を説明する。供
試板としては板厚１．０ｍｍのアルミニウム合金板（Ｊ
ＩＳ−Ａ５０５２）を用い、７０×１５０ｍｍに加工
し、下記実施例および比較例の処理を行った。処理され
た試験片については下記の方法により塗装後の塗膜密着
性を耐水二次密着性試験にて、耐食性を塩水散布暴露試
験にて評価した。
施例を比較例と共に挙げ、本発明の効果を説明する。供
試板としては板厚１．０ｍｍのアルミニウム合金板（Ｊ
ＩＳ−Ａ５０５２）を用い、７０×１５０ｍｍに加工
し、下記実施例および比較例の処理を行った。処理され
た試験片については下記の方法により塗装後の塗膜密着
性を耐水二次密着性試験にて、耐食性を塩水散布暴露試
験にて評価した。
【００２０】−処理工程− （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４６０（日本パーカライジング
社製アルカリ脱脂剤）］ ４３℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）表面調整［ＰＬ−ＺＮ（日本パーカライジング社
製チタンコロイド系表面調整剤）］ （４）リン酸亜鉛系化成処理（表３に示す４種の処理液
を用いた） ４３℃ １２０秒 浸漬 （５）水洗［水道水］（実施例および比較例の処理条
件） （６）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度：０．２μＳ
／ｃｍ）］ 常温 ２０秒 スプレー （７）水切り乾燥 １１０℃ １８０秒 （８）電着塗装［ＥＬ２０００（関西ペイント社製カチ
オン電着塗料）］ 浴温：２８℃、電圧：２５０Ｖ、通電時間：１８０秒、
膜厚：２０μ 焼付け：１７５℃、２０分保持 （９）中塗塗装［ＴＰ３７（関西ペイント社製）］ エアスプレー塗装、膜厚：３０μ、焼付け：１４０℃、
３０分保持 （１０）上塗塗装［ネオ６０００（関西ペイント社
製）］ エアスプレー塗装、膜厚：４０μ、焼付け：１４０℃、
３０分保持
社製アルカリ脱脂剤）］ ４３℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）表面調整［ＰＬ−ＺＮ（日本パーカライジング社
製チタンコロイド系表面調整剤）］ （４）リン酸亜鉛系化成処理（表３に示す４種の処理液
を用いた） ４３℃ １２０秒 浸漬 （５）水洗［水道水］（実施例および比較例の処理条
件） （６）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度：０．２μＳ
／ｃｍ）］ 常温 ２０秒 スプレー （７）水切り乾燥 １１０℃ １８０秒 （８）電着塗装［ＥＬ２０００（関西ペイント社製カチ
オン電着塗料）］ 浴温：２８℃、電圧：２５０Ｖ、通電時間：１８０秒、
膜厚：２０μ 焼付け：１７５℃、２０分保持 （９）中塗塗装［ＴＰ３７（関西ペイント社製）］ エアスプレー塗装、膜厚：３０μ、焼付け：１４０℃、
３０分保持 （１０）上塗塗装［ネオ６０００（関西ペイント社
製）］ エアスプレー塗装、膜厚：４０μ、焼付け：１４０℃、
３０分保持
【００２１】−皮膜重量の測定方法− （１）処理板の皮膜重量 まず、化成処理後の処理板の重量を測定する（Ｗ１
［ｇ］とする）。次に処理板を５％のクロム酸水溶液中
に常温で５分間浸漬し皮膜を剥離する。剥離後の重量を
測定する（Ｗ２［ｇ］とする）。そして、以下の計算式
より算出した。 皮膜重量［ｇ／ｍ2］＝（Ｗ１−Ｗ２）×１００００／２１０ （２）Ｆ付着量 処理板を４５ｍｍφの大きさに切断し、蛍光Ｘ線分光分
析法により測定した。
［ｇ］とする）。次に処理板を５％のクロム酸水溶液中
に常温で５分間浸漬し皮膜を剥離する。剥離後の重量を
測定する（Ｗ２［ｇ］とする）。そして、以下の計算式
より算出した。 皮膜重量［ｇ／ｍ2］＝（Ｗ１−Ｗ２）×１００００／２１０ （２）Ｆ付着量 処理板を４５ｍｍφの大きさに切断し、蛍光Ｘ線分光分
析法により測定した。
【００２２】−塗膜密着性試験（耐水二次密着性試験）
− 処理工程（１）〜（１０）の工程により作製された塗装
板を、５５℃の脱イオン水に２４０時間浸漬し、浸漬直
後に鋭利なカッターで素地に達する２ｍｍ角のゴバン目
傷を１００個入れた。ゴバン目傷をテープ剥離し、１／
２以上剥離したゴバン目個数を表１に示した基準で評価
した。
− 処理工程（１）〜（１０）の工程により作製された塗装
板を、５５℃の脱イオン水に２４０時間浸漬し、浸漬直
後に鋭利なカッターで素地に達する２ｍｍ角のゴバン目
傷を１００個入れた。ゴバン目傷をテープ剥離し、１／
２以上剥離したゴバン目個数を表１に示した基準で評価
した。
【００２３】−耐食性試験（塩水散布暴露試験）− 処理工程（１）〜（１０）の工程により作製された塗装
板に、鋭利なカッターにて素地に達するクロスカットを
入れ、屋外暴露に際しては、週２回の塩水散布（５％食
塩水）を行った。試験は６カ月間行い、クロスカットか
らの片側最大膨れ幅を測定し、表２に示した基準で評価
した。
板に、鋭利なカッターにて素地に達するクロスカットを
入れ、屋外暴露に際しては、週２回の塩水散布（５％食
塩水）を行った。試験は６カ月間行い、クロスカットか
らの片側最大膨れ幅を測定し、表２に示した基準で評価
した。
【００２４】表４に示した結果から共析錯フッ化物量と
耐水二次密着性との相関が見られ、共析錯フッ化物量が
多い程耐水二次密着性は悪い。
耐水二次密着性との相関が見られ、共析錯フッ化物量が
多い程耐水二次密着性は悪い。
【００２５】処理液１〜４を用い、水洗条件も本発明の
加温水で処理を行った実施例１〜７は表４に示すよう
に、充分な皮膜重量が得られていると共に、加温水洗浄
後の共析フッ化物付着量も低いレベルとなっているため
に、塗装後の耐水二次密着性および耐食性の双方を充分
に満足している。
加温水で処理を行った実施例１〜７は表４に示すよう
に、充分な皮膜重量が得られていると共に、加温水洗浄
後の共析フッ化物付着量も低いレベルとなっているため
に、塗装後の耐水二次密着性および耐食性の双方を充分
に満足している。
【００２６】これに対し、比較例１及び３については水
洗温度が下限値である４０℃を下回り、比較例２につい
ては水洗時間が下限値である２０秒を下回り、比較例４
では水洗温度及び水洗時間共に下限値を下回ったため、
特に耐水二次密着性の劣化が認められた。
洗温度が下限値である４０℃を下回り、比較例２につい
ては水洗時間が下限値である２０秒を下回り、比較例４
では水洗温度及び水洗時間共に下限値を下回ったため、
特に耐水二次密着性の劣化が認められた。
【００２７】
【発明の効果】本発明の塗装前処理方法は、リン酸亜鉛
系化成皮膜形成後加温水洗浄を行うことを大きな特徴と
するが、このような操作上簡単な処理によって、該化成
皮膜を損傷することなく、耐水二次密着性が著しく向上
するという大きい効果が与えられる。また処理工程の追
加や、薬品の添加等を必要とすることがないので、実用
上も大きいメリットがある。
系化成皮膜形成後加温水洗浄を行うことを大きな特徴と
するが、このような操作上簡単な処理によって、該化成
皮膜を損傷することなく、耐水二次密着性が著しく向上
するという大きい効果が与えられる。また処理工程の追
加や、薬品の添加等を必要とすることがないので、実用
上も大きいメリットがある。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウム系金属叉はアルミニウム系め
っき鋼材の表面に、フッ化物をフッ素（Ｆ）の量として
０．２〜２．０ｇ／Ｌ含むリン酸亜鉛系化成処理液にて
リン酸亜鉛系化成皮膜を形成させた後、該皮膜を有する
表面を４０℃以上の水温の加温水でスプレー法叉は浸漬
法により２０秒以上少なくとも１回洗浄し、８０〜１５
０℃で３０秒以上乾燥した後、塗装することを特徴とす
る二次密着性に優れたアルミニウム系金属叉はアルミニ
ウム系めっき鋼材の塗装前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29374692A JP3274893B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の塗装前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29374692A JP3274893B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の塗装前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116741A JPH06116741A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3274893B2 true JP3274893B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=17798705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29374692A Expired - Fee Related JP3274893B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | アルミニウム系金属又はアルミニウム系めっき鋼材の塗装前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3274893B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317680B1 (ko) * | 1999-04-29 | 2001-12-22 | 이계안 | 알루미늄 합금 및 강판을 동시에 처리할 수 있는 도장 하지용 표면처리제 |
| JP4516653B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2010-08-04 | 新日本製鐵株式会社 | 自動車用Ａｌ系めっき鋼板 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP29374692A patent/JP3274893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06116741A (ja) | 1994-04-26 |
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