JP3276042B2 - アルミニウム合金部材の電解前処理方法 - Google Patents
アルミニウム合金部材の電解前処理方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金から
なる部材の表面に陰極電解処理を施すことによって、ク
ロメート皮膜を形成させる際の前処理として、当該部材
の表面に付着した汚れや油脂などを除去するのに利用さ
れる電解前処理方法に関するものである。
なる部材の表面に陰極電解処理を施すことによって、ク
ロメート皮膜を形成させる際の前処理として、当該部材
の表面に付着した汚れや油脂などを除去するのに利用さ
れる電解前処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車用アルミホイールにおい
ては、素材アルミニウム合金特有の金属光沢を活かした
表面外観を得るために、クリヤー塗装を施したものがあ
り、このような塗装に際しては、耐食性および塗料の密
着性を向上させるための塗装前処理として、塗装に先立
って、表面研削を施したアルミホイール素材に陰極電解
処理を施すことによって、クロメート皮膜を形成させる
ことが知られている（例えば、特開平５−１７９４８６
号公報参照）。
ては、素材アルミニウム合金特有の金属光沢を活かした
表面外観を得るために、クリヤー塗装を施したものがあ
り、このような塗装に際しては、耐食性および塗料の密
着性を向上させるための塗装前処理として、塗装に先立
って、表面研削を施したアルミホイール素材に陰極電解
処理を施すことによって、クロメート皮膜を形成させる
ことが知られている（例えば、特開平５−１７９４８６
号公報参照）。
【０００３】そして、このような陰極電解処理に際して
は、その前処理として、アルミホイール素材を脱脂液に
より洗浄し、素材表面に付着した切削油などの油脂系の
汚れを除去する必要があり、このような脱脂液として
は、例えばりん酸ソーダを主成分とするアルカリ脱脂液
が用いられていた。
は、その前処理として、アルミホイール素材を脱脂液に
より洗浄し、素材表面に付着した切削油などの油脂系の
汚れを除去する必要があり、このような脱脂液として
は、例えばりん酸ソーダを主成分とするアルカリ脱脂液
が用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、脱脂液
として、上記したりん酸ソーダを主成分とするアルカリ
脱脂液を用いて脱脂・洗浄した場合には、塗装後の耐食
性がばらつく現象が認められ、とりわけ安定した耐糸錆
性が得られないという問題点があり、このような問題点
を解決することが電解処理および塗装を施して使用する
アルミニウム合金製品の品質上の課題となっていた。
なお、上記した糸錆とは、塗料皮膜を通して金属表面に
侵入した水による局部的な電解腐食と考えられ、幅０．
１〜０．５ｍｍ程度のみみずが這ったような糸状の錆が
時間の経過と共に進展して行く現象を言う。
として、上記したりん酸ソーダを主成分とするアルカリ
脱脂液を用いて脱脂・洗浄した場合には、塗装後の耐食
性がばらつく現象が認められ、とりわけ安定した耐糸錆
性が得られないという問題点があり、このような問題点
を解決することが電解処理および塗装を施して使用する
アルミニウム合金製品の品質上の課題となっていた。
なお、上記した糸錆とは、塗料皮膜を通して金属表面に
侵入した水による局部的な電解腐食と考えられ、幅０．
１〜０．５ｍｍ程度のみみずが這ったような糸状の錆が
時間の経過と共に進展して行く現象を言う。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、塗装処理を施して使用するア
ルミニウム合金製品における上記課題に着目してなされ
たものであって、アルミニウム合金素材表面に付着した
汚れや油脂などを容易に除去することができると共に、
陰極電解処理によって形成されるクロメート皮膜を安定
した密着性の優れたものとすることができ、塗装製品の
耐食性を向上させることができるアルミニウム合金部材
の電解前処理方法を提供することを目的としている。
ルミニウム合金製品における上記課題に着目してなされ
たものであって、アルミニウム合金素材表面に付着した
汚れや油脂などを容易に除去することができると共に、
陰極電解処理によって形成されるクロメート皮膜を安定
した密着性の優れたものとすることができ、塗装製品の
耐食性を向上させることができるアルミニウム合金部材
の電解前処理方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、アルミニウ
ム合金製品の塗装後の耐食性に係わる上記課題を解決す
るために、陰極電解処理の前処理としての脱脂処理に注
目し、とくに脱脂液成分について鋭意検討を重ねた結
果、りん酸ソーダを主成分とする従来の脱脂液を用いて
脱脂・洗浄した場合には、アルミニウム合金素材の表面
がわずかにエッチングされるのに対し、りん酸ソーダの
一部あるいは全部をけい酸ソーダ，ほう酸ソーダおよび
炭酸ソーダのうちの少なくとも１種に置き換えた水溶液
を用いて脱脂処理した場合にはエッチングの程度が軽
く、このような処理液によって脱脂・洗浄したのちに陰
極電解処理を施すことによって、耐食性および密着性に
優れた電解クロメート皮膜を得ることができ、塗装後の
耐蝕性のばらつきを解消することができることを見出す
に至った。 なお、このメカニズムについては、まだ充
分に解明されていないが、りん酸ソーダを多く含む脱脂
液によって処理した場合にはエッチングによって素材表
面のアルミニウムが優先的に溶出し、表面に濃化したア
ルミニウム以外の成分元素が電解クロメート皮膜の析出
を阻害する結果、耐食性（耐糸錆性）が低下し、りん酸
ソーダを含まない、あるいは多少含まれていても、けい
酸ソーダ，ほう酸ソーダ，炭酸ソーダが共存する脱脂液
によって処理した場合には、このエッチング反応が抑制
されて、安定なクロメート皮膜が形成され、耐食性が向
上するものと考えられる。
ム合金製品の塗装後の耐食性に係わる上記課題を解決す
るために、陰極電解処理の前処理としての脱脂処理に注
目し、とくに脱脂液成分について鋭意検討を重ねた結
果、りん酸ソーダを主成分とする従来の脱脂液を用いて
脱脂・洗浄した場合には、アルミニウム合金素材の表面
がわずかにエッチングされるのに対し、りん酸ソーダの
一部あるいは全部をけい酸ソーダ，ほう酸ソーダおよび
炭酸ソーダのうちの少なくとも１種に置き換えた水溶液
を用いて脱脂処理した場合にはエッチングの程度が軽
く、このような処理液によって脱脂・洗浄したのちに陰
極電解処理を施すことによって、耐食性および密着性に
優れた電解クロメート皮膜を得ることができ、塗装後の
耐蝕性のばらつきを解消することができることを見出す
に至った。 なお、このメカニズムについては、まだ充
分に解明されていないが、りん酸ソーダを多く含む脱脂
液によって処理した場合にはエッチングによって素材表
面のアルミニウムが優先的に溶出し、表面に濃化したア
ルミニウム以外の成分元素が電解クロメート皮膜の析出
を阻害する結果、耐食性（耐糸錆性）が低下し、りん酸
ソーダを含まない、あるいは多少含まれていても、けい
酸ソーダ，ほう酸ソーダ，炭酸ソーダが共存する脱脂液
によって処理した場合には、このエッチング反応が抑制
されて、安定なクロメート皮膜が形成され、耐食性が向
上するものと考えられる。
【０００７】本発明に係わるアルミニウム合金部材の電
解前処理方法は、上記知見に基づくものであって、請求
項１に係わる脱脂方法は、アルミニウム合金部材に、６
価クロムイオンを２ｇ／Ｌ以上、硫酸イオンを２０〜２
０００ｐｐｍ、ふっ素あるいは錯ふっ化物を５〜４００
ｐｐｍ含有するｐＨ０．６〜１．７の酸性水溶液中にお
いて、０．５〜１５Ａ／ｄｍ２ の電流密度で陰極電解
処理を施すに際して、当該電解処理に先立って、けい酸
ソーダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少
なくとも１種からなるアルカリビルダーの水溶液にて前
記アルミニウム合金部材を洗浄する構成、請求項２に係
わる電解前処理方法は、同様の陰極電解処理に先立っ
て、けい酸ソーダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダから
選ばれる少なくとも１種と、りん酸イオンとして８ｇ／
Ｌ以下のりん酸ソーダからなるアルカリビルダーの水溶
液にて洗浄する構成としたことを特徴としており、この
ようなアルミニウム合金部材の電解前処理方法の構成を
前述した従来の課題を解決するための手段としている。
解前処理方法は、上記知見に基づくものであって、請求
項１に係わる脱脂方法は、アルミニウム合金部材に、６
価クロムイオンを２ｇ／Ｌ以上、硫酸イオンを２０〜２
０００ｐｐｍ、ふっ素あるいは錯ふっ化物を５〜４００
ｐｐｍ含有するｐＨ０．６〜１．７の酸性水溶液中にお
いて、０．５〜１５Ａ／ｄｍ２ の電流密度で陰極電解
処理を施すに際して、当該電解処理に先立って、けい酸
ソーダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少
なくとも１種からなるアルカリビルダーの水溶液にて前
記アルミニウム合金部材を洗浄する構成、請求項２に係
わる電解前処理方法は、同様の陰極電解処理に先立っ
て、けい酸ソーダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダから
選ばれる少なくとも１種と、りん酸イオンとして８ｇ／
Ｌ以下のりん酸ソーダからなるアルカリビルダーの水溶
液にて洗浄する構成としたことを特徴としており、この
ようなアルミニウム合金部材の電解前処理方法の構成を
前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】また、本発明に係わる電解前処理方法の実
施態様として請求項３に係わる前処理方法においては、
けい酸イオン，ほう酸イオンおよび炭酸イオンとして、
それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソーダ，ほう酸ソーダ
および炭酸ソーダを含有する水溶液にて洗浄する構成と
し、さらに請求項４に係わる前処理方法においては、ポ
リエチレングリコールなどの界面活性剤をさらに添加し
た水溶液にて洗浄する構成とし、アルミニウム合金部材
の電解前処理方法におけるこのような構成を前述した従
来の課題を解決するための手段としたことを特徴として
いる。
施態様として請求項３に係わる前処理方法においては、
けい酸イオン，ほう酸イオンおよび炭酸イオンとして、
それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソーダ，ほう酸ソーダ
および炭酸ソーダを含有する水溶液にて洗浄する構成と
し、さらに請求項４に係わる前処理方法においては、ポ
リエチレングリコールなどの界面活性剤をさらに添加し
た水溶液にて洗浄する構成とし、アルミニウム合金部材
の電解前処理方法におけるこのような構成を前述した従
来の課題を解決するための手段としたことを特徴として
いる。
【０００９】本発明に係わるアルミニウム合金部材の電
解前処理方法において使用する処理液（脱脂液）を構成
する成分として、けい酸ソーダについては、オルソけい
酸ソーダ（Ｎａ4 ＳｉＯ4 ）の他に、メタけい酸ソーダ
（Ｎａ2 ＳｉＯ3 ・５Ｈ2 Ｏ），二けい酸ソーダ（Ｎａ
2 Ｓｉ2 Ｏ5 ）などを使用することができ、その有効性
および経済性の観点から、けい酸イオンとして１〜２０
ｇ／Ｌの範囲で添加することが望ましい。 なお、本発
明において、けい酸ソーダとは、これらけい酸ソーダの
総称であって、けい酸イオンとはオルソけい酸イオン
（ＳｉＯ4 -4）のみならず、これらすべてのけい酸イオ
ンを意味する。
解前処理方法において使用する処理液（脱脂液）を構成
する成分として、けい酸ソーダについては、オルソけい
酸ソーダ（Ｎａ4 ＳｉＯ4 ）の他に、メタけい酸ソーダ
（Ｎａ2 ＳｉＯ3 ・５Ｈ2 Ｏ），二けい酸ソーダ（Ｎａ
2 Ｓｉ2 Ｏ5 ）などを使用することができ、その有効性
および経済性の観点から、けい酸イオンとして１〜２０
ｇ／Ｌの範囲で添加することが望ましい。 なお、本発
明において、けい酸ソーダとは、これらけい酸ソーダの
総称であって、けい酸イオンとはオルソけい酸イオン
（ＳｉＯ4 -4）のみならず、これらすべてのけい酸イオ
ンを意味する。
【００１０】また、ほう酸ソーダとしては、メタほう酸
ソーダ（ＮａＢＯ2 ），四ほう酸ソーダ（Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ
7 ），五ほう酸ソーダ（ＮａＢ5 Ｏ8 ）などを使用する
ことができ、同じく有効性および経済性の観点から、ほ
う酸イオンとして１〜２０ｇ／Ｌの範囲で添加すること
が望ましい。 なお、本発明においては、ほう酸ソーダ
についてもこれらほう酸ソーダの総称であって、ほう酸
イオンについてもこれらほう酸イオンのすべてを意味す
る。
ソーダ（ＮａＢＯ2 ），四ほう酸ソーダ（Ｎａ2 Ｂ4 Ｏ
7 ），五ほう酸ソーダ（ＮａＢ5 Ｏ8 ）などを使用する
ことができ、同じく有効性および経済性の観点から、ほ
う酸イオンとして１〜２０ｇ／Ｌの範囲で添加すること
が望ましい。 なお、本発明においては、ほう酸ソーダ
についてもこれらほう酸ソーダの総称であって、ほう酸
イオンについてもこれらほう酸イオンのすべてを意味す
る。
【００１１】炭酸ソーダとしては、ソーダ灰（Ｎａ2 Ｃ
Ｏ3 ），結晶ソーダ（Ｎａ2 ＣＯ3・１０Ｈ2 Ｏ）など
を用いることができ、有効性および経済性の観点から、
炭酸イオンとして１〜２０ｇ／Ｌの範囲で添加すること
が望ましい。
Ｏ3 ），結晶ソーダ（Ｎａ2 ＣＯ3・１０Ｈ2 Ｏ）など
を用いることができ、有効性および経済性の観点から、
炭酸イオンとして１〜２０ｇ／Ｌの範囲で添加すること
が望ましい。
【００１２】りん酸ソーダとしては、第３りん酸ソーダ
（Ｎａ3 ＰＯ4 ・１２Ｈ2 Ｏ）の他に、ピロりん酸ソー
ダ（Ｎａ4 Ｐ2 Ｏ7 ・１０Ｈ2 Ｏ）などをりん酸イオン
として８ｇ／Ｌ以下の範囲で使用することができる。
なお、本発明においては、りん酸ソーダについてもこれ
ら各種りん酸ソーダの総称を意味し、りん酸イオンにつ
いても、オルソりん酸イオン（ＰＯ4 -3）のみならず、
りん酸イオンのすべてが含まれる。 なお、りん酸ソー
ダの上限値をりん酸イオンとして８ｇ／Ｌ以下に限定し
たのは、りん酸イオンが８ｇ／Ｌを超えた場合には、け
い酸ソーダ，ほう酸ソーダ，炭酸ソーダを共存させたと
しても、アルミニウム合金素材のエッチングが抑制する
ことができず、耐食性，密着性に優れたクロメート皮膜
を安定に形成させることができず、塗装後の耐蝕性のば
らつきを解消することができなくなることによる。
（Ｎａ3 ＰＯ4 ・１２Ｈ2 Ｏ）の他に、ピロりん酸ソー
ダ（Ｎａ4 Ｐ2 Ｏ7 ・１０Ｈ2 Ｏ）などをりん酸イオン
として８ｇ／Ｌ以下の範囲で使用することができる。
なお、本発明においては、りん酸ソーダについてもこれ
ら各種りん酸ソーダの総称を意味し、りん酸イオンにつ
いても、オルソりん酸イオン（ＰＯ4 -3）のみならず、
りん酸イオンのすべてが含まれる。 なお、りん酸ソー
ダの上限値をりん酸イオンとして８ｇ／Ｌ以下に限定し
たのは、りん酸イオンが８ｇ／Ｌを超えた場合には、け
い酸ソーダ，ほう酸ソーダ，炭酸ソーダを共存させたと
しても、アルミニウム合金素材のエッチングが抑制する
ことができず、耐食性，密着性に優れたクロメート皮膜
を安定に形成させることができず、塗装後の耐蝕性のば
らつきを解消することができなくなることによる。
【００１３】また、電解液に用いられる６価クロムイオ
ンは、クロメート皮膜を形成するクロム源であって、無
水クロム酸，重クロム酸、あるいは重クロム酸のアルカ
リ金属塩などを使用することができ、十分な耐食性を備
えたクロメート皮膜を得るためには６価クロムイオンと
して２ｇ／Ｌ以上とすることが望ましい。 なお、６価
クロムイオンの上限についてはとくに設定する必要はな
いが、排水処理などを考慮すれば、５０ｇ／Ｌ以下とす
ることが望ましい。
ンは、クロメート皮膜を形成するクロム源であって、無
水クロム酸，重クロム酸、あるいは重クロム酸のアルカ
リ金属塩などを使用することができ、十分な耐食性を備
えたクロメート皮膜を得るためには６価クロムイオンと
して２ｇ／Ｌ以上とすることが望ましい。 なお、６価
クロムイオンの上限についてはとくに設定する必要はな
いが、排水処理などを考慮すれば、５０ｇ／Ｌ以下とす
ることが望ましい。
【００１４】また、硫酸イオンとしては、硫酸あるいは
硫酸のアルカリ金属塩などを使用することができ、その
濃度が２０ｐｐｍ未満の場合には無色のクロメート皮膜
が形成されず、２０００ｐｐｍを超えるとクロム付着量
が減少して皮膜の耐食性が低下する傾向がある。
硫酸のアルカリ金属塩などを使用することができ、その
濃度が２０ｐｐｍ未満の場合には無色のクロメート皮膜
が形成されず、２０００ｐｐｍを超えるとクロム付着量
が減少して皮膜の耐食性が低下する傾向がある。
【００１５】ふっ素あるいは錯ふっ化物としては、ふっ
化水素酸，けいふっ化水素酸，ジルコンふっ化水素酸，
ほうふっ化水素酸などを使用することができ、その濃度
が５ｐｐｍ未満の場合には、塗装後の耐食性に優れたク
ロメート皮膜が形成され難く、４００ｐｐｍを超える
と、クロメート皮膜形成が抑制され、所期のクロム付着
量が得難くなり、比較的少ないクロム付着量でも皮膜が
着色されてしまう傾向があるので、クリヤー塗装には好
ましくない。
化水素酸，けいふっ化水素酸，ジルコンふっ化水素酸，
ほうふっ化水素酸などを使用することができ、その濃度
が５ｐｐｍ未満の場合には、塗装後の耐食性に優れたク
ロメート皮膜が形成され難く、４００ｐｐｍを超える
と、クロメート皮膜形成が抑制され、所期のクロム付着
量が得難くなり、比較的少ないクロム付着量でも皮膜が
着色されてしまう傾向があるので、クリヤー塗装には好
ましくない。
【００１６】そして、このような成分を含有する水溶液
は、例えば水酸化アンモニウム，アルカリ金属水酸化
物，アルカリ金属炭酸化物，クロム酸，硫酸，硝酸など
によって、そのｐＨ値が０．６〜１．７の範囲となるよ
うに調整されたのち、電解液として使用することが望ま
しい。 すなわち電解液のｐＨが１．７を超えるとクロ
メート皮膜付着量が急激に減少し、適正なクロム付着量
を得るのが困難となる。また、ｐＨが０．６未満でも、
電解液としての性能上はとくに問題はないが、陰極電解
処理を続けることにより電解液のｐＨが上昇するため、
常時ｐＨ調整が必要となって電解液のコントロールが困
難となる。
は、例えば水酸化アンモニウム，アルカリ金属水酸化
物，アルカリ金属炭酸化物，クロム酸，硫酸，硝酸など
によって、そのｐＨ値が０．６〜１．７の範囲となるよ
うに調整されたのち、電解液として使用することが望ま
しい。 すなわち電解液のｐＨが１．７を超えるとクロ
メート皮膜付着量が急激に減少し、適正なクロム付着量
を得るのが困難となる。また、ｐＨが０．６未満でも、
電解液としての性能上はとくに問題はないが、陰極電解
処理を続けることにより電解液のｐＨが上昇するため、
常時ｐＨ調整が必要となって電解液のコントロールが困
難となる。
【００１７】また、陰極電解処理時の電流密度が０．５
Ａ／ｄｍ2 よりも低いときには、クロメート皮膜が形成
され難く、逆に１５Ａ／ｄｍ2 よりも高いときには、皮
膜が着色するばかりでなく、皮膜の再溶解が生じ、目的
とする無色のクロメート皮膜が得難くなることから、陰
極電解処理の電流密度範囲については、０．５〜１５Ａ
／ｄｍ2 とすることが望ましい。
Ａ／ｄｍ2 よりも低いときには、クロメート皮膜が形成
され難く、逆に１５Ａ／ｄｍ2 よりも高いときには、皮
膜が着色するばかりでなく、皮膜の再溶解が生じ、目的
とする無色のクロメート皮膜が得難くなることから、陰
極電解処理の電流密度範囲については、０．５〜１５Ａ
／ｄｍ2 とすることが望ましい。
【００１８】
【発明の作用】本発明の請求項１あるいは請求項２に係
わるアルミニウム合金部材の電解前処理方法において
は、上記数値範囲の６価クロムイオンと、硫酸イオン
と、ふっ素あるいは錯ふっ化物を含有するｐＨ０．６〜
１．７の酸性水溶液中において、０．５〜１５Ａ／ｄｍ
２ の電流密度で行う陰極電解処理に先だって、けい酸
ソーダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少
なくとも１種からなるアルカリビルダーの水溶液、ある
いはこれに所定量以下のりん酸ソーダを添加した水溶液
を用いてアルミニウム合金部材を洗浄処理するものであ
るから、クロメート皮膜が安定に形成され、塗装後の耐
蝕性が向上する。
わるアルミニウム合金部材の電解前処理方法において
は、上記数値範囲の６価クロムイオンと、硫酸イオン
と、ふっ素あるいは錯ふっ化物を含有するｐＨ０．６〜
１．７の酸性水溶液中において、０．５〜１５Ａ／ｄｍ
２ の電流密度で行う陰極電解処理に先だって、けい酸
ソーダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少
なくとも１種からなるアルカリビルダーの水溶液、ある
いはこれに所定量以下のりん酸ソーダを添加した水溶液
を用いてアルミニウム合金部材を洗浄処理するものであ
るから、クロメート皮膜が安定に形成され、塗装後の耐
蝕性が向上する。
【００１９】本発明に係わるアルミニウム合金部材の電
解前処理方法の実施態様として請求項３に係わる処理方
法においては、けい酸イオン，ほう酸イオン，炭酸イオ
ンとして、それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソーダ，ほ
う酸ソーダ，炭酸ソーダを含む水溶液を用いて洗浄する
ようにしているので、電解前処理が有効かつ無駄のない
ものとなり、同じく実施態様として請求項４に係わる処
理方法においては、さらにポリエチレングリコールのよ
うな界面活性剤を含む水溶液を用いて洗浄するようにし
ているので、洗浄力がより向上することになる。
解前処理方法の実施態様として請求項３に係わる処理方
法においては、けい酸イオン，ほう酸イオン，炭酸イオ
ンとして、それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソーダ，ほ
う酸ソーダ，炭酸ソーダを含む水溶液を用いて洗浄する
ようにしているので、電解前処理が有効かつ無駄のない
ものとなり、同じく実施態様として請求項４に係わる処
理方法においては、さらにポリエチレングリコールのよ
うな界面活性剤を含む水溶液を用いて洗浄するようにし
ているので、洗浄力がより向上することになる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
【００２１】まず、表１に示すような各種アルカリビル
ダーの水溶液からなる９種類の処理液（脱脂液）を調整
し、これら脱脂液を用いて洗浄処理を施したアルミニウ
ム合金製試験板に、それぞれ後述する条件により陰極電
解処理およびクリヤー塗装を施したのち、当該塗装試験
板の耐食性を糸錆試験および塩水噴霧試験によって調査
し、同じく表１に示すりん酸ソーダを主成分とする従来
タイプの比較用脱脂液によって洗浄処理を行った塗装試
験板の耐食性と比較した。 なお、これら耐食性試験の
繰り返し数はそれぞれ５回とした。
ダーの水溶液からなる９種類の処理液（脱脂液）を調整
し、これら脱脂液を用いて洗浄処理を施したアルミニウ
ム合金製試験板に、それぞれ後述する条件により陰極電
解処理およびクリヤー塗装を施したのち、当該塗装試験
板の耐食性を糸錆試験および塩水噴霧試験によって調査
し、同じく表１に示すりん酸ソーダを主成分とする従来
タイプの比較用脱脂液によって洗浄処理を行った塗装試
験板の耐食性と比較した。 なお、これら耐食性試験の
繰り返し数はそれぞれ５回とした。
【００２２】すなわち、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系アルミニウ
ム合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ相当）からなる鋳造材を機
械切削することにより７０×１５０×７ｍｍの寸法に仕
上げた試験板を用意し、当該試験板を５０℃に保持した
それぞれの脱脂液中に２分間浸漬することにより洗浄を
行った。
ム合金（ＪＩＳ ＡＣ４ＣＨ相当）からなる鋳造材を機
械切削することにより７０×１５０×７ｍｍの寸法に仕
上げた試験板を用意し、当該試験板を５０℃に保持した
それぞれの脱脂液中に２分間浸漬することにより洗浄を
行った。
【００２３】水洗ののち、無水クロム酸により６価クロ
ムイオンを４０ｇ／Ｌ、硫酸により硫酸イオンを４００
ｐｐｍ、ジルコニウムふっ化水素酸を１００ｐｐｍ添加
した水溶液のｐＨを水酸化アンモニウムを用いてｐＨ１
に調整すると共に、液温４０℃に保持した電解液中に試
験板を浸漬し、２Ａ／ｄｍ2 の電流密度で３０秒間、陰
極電解処理を行った。 次いで、試験板を水洗および脱
イオン水洗したのち、１００℃の乾燥炉中で５分間乾燥
した。
ムイオンを４０ｇ／Ｌ、硫酸により硫酸イオンを４００
ｐｐｍ、ジルコニウムふっ化水素酸を１００ｐｐｍ添加
した水溶液のｐＨを水酸化アンモニウムを用いてｐＨ１
に調整すると共に、液温４０℃に保持した電解液中に試
験板を浸漬し、２Ａ／ｄｍ2 の電流密度で３０秒間、陰
極電解処理を行った。 次いで、試験板を水洗および脱
イオン水洗したのち、１００℃の乾燥炉中で５分間乾燥
した。
【００２４】そして、当該試験板に、熱硬化型アクリル
樹脂クリヤー塗料を膜厚３０μｍとなるように塗装し、
１４０℃に保持したオーブン中で３０分間焼付け乾燥し
たのち、糸錆試験および塩水噴霧試験を実施し、塗装試
験板の耐食性をそれぞれ評価した。
樹脂クリヤー塗料を膜厚３０μｍとなるように塗装し、
１４０℃に保持したオーブン中で３０分間焼付け乾燥し
たのち、糸錆試験および塩水噴霧試験を実施し、塗装試
験板の耐食性をそれぞれ評価した。
【００２５】なお、糸錆試験および塩水噴霧試験の実施
要領および耐食性の判定基準については、それぞれ以下
のとおりである。
要領および耐食性の判定基準については、それぞれ以下
のとおりである。
【００２６】糸錆試験 塗装試験板の表面に、事務用のカッターナイフにより素
地まで達するカット傷をつけ、該試験板を１規定塩酸と
５％過酸化水素水の混合液に１分間浸漬したのち、２４
時間室温に放置し、温度５０℃，湿度８０％の湿潤試験
を１０００時間行い、このときのカット傷からの糸錆の
進展長さを測定した。 そして、最大糸錆長さが２ｍｍ
未満のものを◎、２ｍｍ以上３ｍｍ未満のものを○、３
ｍｍ以上５ｍｍ未満のものを△、５ｍｍ以上のものを×
とそれぞれ評価した。
地まで達するカット傷をつけ、該試験板を１規定塩酸と
５％過酸化水素水の混合液に１分間浸漬したのち、２４
時間室温に放置し、温度５０℃，湿度８０％の湿潤試験
を１０００時間行い、このときのカット傷からの糸錆の
進展長さを測定した。 そして、最大糸錆長さが２ｍｍ
未満のものを◎、２ｍｍ以上３ｍｍ未満のものを○、３
ｍｍ以上５ｍｍ未満のものを△、５ｍｍ以上のものを×
とそれぞれ評価した。
【００２７】塩水噴霧試験 糸錆試験と同様に、塗装試験板の表面に事務用のカッタ
ーナイフにより素地まで達するカット傷をつけたのち、
ＪＩＳ Ｚ ２３７１に規定された方法に基づいて、当
該試験板を塩水噴霧室内に１０００時間暴露し、このと
きのカット傷から発生した錆やふくれの最大幅を測定し
た。 そして、最大ふくれ錆幅が１ｍｍ未満のものを
◎、１ｍｍ以上２ｍｍ未満のものを○、２ｍｍ以上３ｍ
ｍ未満のものを△、３ｍｍ以上のものを×とそれぞれ評
価した。
ーナイフにより素地まで達するカット傷をつけたのち、
ＪＩＳ Ｚ ２３７１に規定された方法に基づいて、当
該試験板を塩水噴霧室内に１０００時間暴露し、このと
きのカット傷から発生した錆やふくれの最大幅を測定し
た。 そして、最大ふくれ錆幅が１ｍｍ未満のものを
◎、１ｍｍ以上２ｍｍ未満のものを○、２ｍｍ以上３ｍ
ｍ未満のものを△、３ｍｍ以上のものを×とそれぞれ評
価した。
【００２８】これらの結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１の結果から明らかなように、比較例、
すなわちりん酸ソーダを主成分とする従来タイプの脱脂
液を用いて洗浄処理を行った試験板の場合には、耐食性
にばらつきが認められるのに対し、本発明に係わる脱脂
方法の実施例、すなわちけい酸ソーダ，ほう酸ソーダお
よび炭酸ソーダのうちの１種、２種あるいはすべてから
なるアルカリビルダーの水溶液、あるいはさらにりん酸
イオンとして８ｇ／Ｌ以下のりん酸ソーダを含む水溶液
を用いて洗浄処理した試験板の場合には、いずれもばら
つきのない、安定かつ優れた耐食性を示すことが確認さ
れた。
すなわちりん酸ソーダを主成分とする従来タイプの脱脂
液を用いて洗浄処理を行った試験板の場合には、耐食性
にばらつきが認められるのに対し、本発明に係わる脱脂
方法の実施例、すなわちけい酸ソーダ，ほう酸ソーダお
よび炭酸ソーダのうちの１種、２種あるいはすべてから
なるアルカリビルダーの水溶液、あるいはさらにりん酸
イオンとして８ｇ／Ｌ以下のりん酸ソーダを含む水溶液
を用いて洗浄処理した試験板の場合には、いずれもばら
つきのない、安定かつ優れた耐食性を示すことが確認さ
れた。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
あるいは請求項２に係わるアルミニウム合金部材の電解
前処理方法においては、上記数値範囲、すなわち２ｇ／
Ｌ以上の６価クロムイオンと、２０〜２０００ｐｐｍの
硫酸イオンと、５〜４００ｐｐｍのふっ素あるいは錯ふ
っ化物を含有するｐＨ０．６〜１．７の酸性水溶液中に
おいて、０．５〜１５Ａ／ｄｍ２ の電流密度で行う陰
極電解処理に先だって、けい酸ソーダ，ほう酸ソーダお
よび炭酸ソーダから選ばれる少なくとも１種からなるア
ルカリビルダーの水溶液、あるいは、けい酸ソーダ，ほ
う酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少なくとも１
種と、りん酸イオンとして８ｇ／Ｌ以下のりん酸ソーダ
からなるアルカリビルダーの水溶液にて洗浄するように
しているので、陰極電解処理によって形成されるクロメ
ート皮膜を安定した密着性の優れたものとすることがで
き、塗装製品の耐食性を向上させることができるという
極めて優れた効果がもたらされる。
あるいは請求項２に係わるアルミニウム合金部材の電解
前処理方法においては、上記数値範囲、すなわち２ｇ／
Ｌ以上の６価クロムイオンと、２０〜２０００ｐｐｍの
硫酸イオンと、５〜４００ｐｐｍのふっ素あるいは錯ふ
っ化物を含有するｐＨ０．６〜１．７の酸性水溶液中に
おいて、０．５〜１５Ａ／ｄｍ２ の電流密度で行う陰
極電解処理に先だって、けい酸ソーダ，ほう酸ソーダお
よび炭酸ソーダから選ばれる少なくとも１種からなるア
ルカリビルダーの水溶液、あるいは、けい酸ソーダ，ほ
う酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少なくとも１
種と、りん酸イオンとして８ｇ／Ｌ以下のりん酸ソーダ
からなるアルカリビルダーの水溶液にて洗浄するように
しているので、陰極電解処理によって形成されるクロメ
ート皮膜を安定した密着性の優れたものとすることがで
き、塗装製品の耐食性を向上させることができるという
極めて優れた効果がもたらされる。
【００３２】本発明に係わるアルミニウム合金部材の電
解前処理方法の実施態様として請求項３に係わる処理方
法は、けい酸イオン，ほう酸イオン，炭酸イオンとし
て、それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソーダ，ほう酸ソ
ーダ，炭酸ソーダを含む水溶液を用いて洗浄する構成と
したものであるから、有効かつ無駄のない電解前処理が
可能になり、同じく実施態様として請求項４に係わる処
理方法は、例えばポリエチレングリコールなどの界面活
性剤をさらに添加した水溶液を用いて洗浄する構成とし
たものであるから、脱脂洗浄力をより一層向上させるこ
とができるという優れた効果をもたらすものである。
解前処理方法の実施態様として請求項３に係わる処理方
法は、けい酸イオン，ほう酸イオン，炭酸イオンとし
て、それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソーダ，ほう酸ソ
ーダ，炭酸ソーダを含む水溶液を用いて洗浄する構成と
したものであるから、有効かつ無駄のない電解前処理が
可能になり、同じく実施態様として請求項４に係わる処
理方法は、例えばポリエチレングリコールなどの界面活
性剤をさらに添加した水溶液を用いて洗浄する構成とし
たものであるから、脱脂洗浄力をより一層向上させるこ
とができるという優れた効果をもたらすものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｄ 11/38 Ｃ２５Ｄ 11/38 Ｃ // Ｃ０９Ｋ 13/06 １０１ Ｃ０９Ｋ 13/06 １０１ 13/10 13/10 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23G 1/22 B08B 3/08 C11D 7/10 C11D 7/12 C11D 7/14 C25D 11/38 C09K 13/06 101 C09K 13/10
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウム合金部材に、６価クロムイ
オンを２ｇ／Ｌ以上、硫酸イオンを２０〜２０００ｐｐ
ｍ、ふっ素あるいは錯ふっ化物を５〜４００ｐｐｍ含有
するｐＨ０．６〜１．７の酸性水溶液中において、０．
５〜１５Ａ／ｄｍ２ の電流密度で陰極電解処理を施す
に際して、当該電解処理に先立って、けい酸ソーダ，ほ
う酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少なくとも１
種からなるアルカリビルダーの水溶液にて前記アルミニ
ウム合金部材を洗浄することを特徴とする電解前処理方
法。 - 【請求項２】 アルミニウム合金部材に、６価クロムイ
オンを２ｇ／Ｌ以上、硫酸イオンを２０〜２０００ｐｐ
ｍ、ふっ素あるいは錯ふっ化物を５〜４００ｐｐｍ含有
するｐＨ０．６〜１．７の酸性水溶液中において、０．
５〜１５Ａ／ｄｍ２ の電流密度で陰極電解処理を施す
に際して、当該電解処理に先立って、けい酸ソーダ，ほ
う酸ソーダおよび炭酸ソーダから選ばれる少なくとも１
種と、りん酸イオンとして８ｇ／Ｌ以下のりん酸ソーダ
からなるアルカリビルダーの水溶液にて洗浄することを
特徴とする電解前処理方法。 - 【請求項３】 けい酸イオン，ほう酸イオンおよび炭酸
イオンとして、それぞれ１〜２０ｇ／Ｌのけい酸ソー
ダ，ほう酸ソーダおよび炭酸ソーダを含有する水溶液に
て洗浄することを特徴とする請求項１または請求項２記
載の電解前処理方法。 - 【請求項４】 さらに界面活性剤が添加された水溶液に
て洗浄することを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれかに記載の電解前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07202795A JP3276042B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | アルミニウム合金部材の電解前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07202795A JP3276042B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | アルミニウム合金部材の電解前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269757A JPH08269757A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3276042B2 true JP3276042B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=13477526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07202795A Expired - Fee Related JP3276042B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | アルミニウム合金部材の電解前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276042B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5222665B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2013-06-26 | 中央精機株式会社 | アルミホイールの製造方法 |
| CN102953106B (zh) * | 2012-11-20 | 2016-02-24 | 江苏高博智融科技有限公司 | 一种用于金属表面的保护层及其制备 |
| CN104099621A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-10-15 | 江门百得利包装材料有限公司 | 一种弱碱性环保铝材表面脱脂剂以及其制作方法 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07202795A patent/JP3276042B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08269757A (ja) | 1996-10-15 |
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