JP4116614B2 - アルミニウム系金属の表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム系金属の表面処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4116614B2 JP4116614B2 JP2004335019A JP2004335019A JP4116614B2 JP 4116614 B2 JP4116614 B2 JP 4116614B2 JP 2004335019 A JP2004335019 A JP 2004335019A JP 2004335019 A JP2004335019 A JP 2004335019A JP 4116614 B2 JP4116614 B2 JP 4116614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitrate
- aluminum
- based metal
- surface treatment
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 84
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 71
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 68
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 68
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 50
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 67
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 25
- -1 amine nitrate nitrate Chemical class 0.000 claims description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 19
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 18
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 13
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Chemical compound [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N magnesium nitrate Chemical compound [Mg+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YIXJRHPUWRPCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 7
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N hydron;methyl 4-methoxypyridine-2-carboxylate;chloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=CC(OC)=CC=N1 RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 20
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 14
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Chemical class 0.000 description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 5
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical class [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229940085991 phosphate ion Drugs 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical class C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 2
- BIUNHWISGBEOPR-UHFFFAOYSA-N [K+].[Si]([O-])([O-])(O)O[Si](O)(O)O.[K+] Chemical compound [K+].[Si]([O-])([O-])(O)O[Si](O)(O)O.[K+] BIUNHWISGBEOPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- OQEVSCYDUYRAAM-UHFFFAOYSA-N disodium;oxido-[oxido(oxo)silyl]oxy-oxosilane Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O OQEVSCYDUYRAAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical class [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- NDUPDOJHUQKPAG-UHFFFAOYSA-N Dalapon Chemical compound CC(Cl)(Cl)C(O)=O NDUPDOJHUQKPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical class [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical class [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ONATYSLUCORNRQ-UHFFFAOYSA-N [K].[K].[K].[K].OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O Chemical compound [K].[K].[K].[K].OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O ONATYSLUCORNRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQSKOVBIFAUVRO-UHFFFAOYSA-N [Na+].[Na+].O[Si](O)(O)O.O[Si](O)(O)O.O[Si](O)([O-])[O-] Chemical compound [Na+].[Na+].O[Si](O)(O)O.O[Si](O)(O)O.O[Si](O)([O-])[O-] PQSKOVBIFAUVRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJLSRKXNWJVNTA-UHFFFAOYSA-N [Si]([O-])([O-])(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[K+].[K+] Chemical compound [Si]([O-])([O-])(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[K+].[K+] DJLSRKXNWJVNTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSFMZWCTAHIZOV-UHFFFAOYSA-N [Si]([O-])([O-])(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[K+].[K+] Chemical compound [Si]([O-])([O-])(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[K+].[K+] QSFMZWCTAHIZOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQRVUQPWQVVWIA-UHFFFAOYSA-N [Si]([O-])([O-])([O-])[O-].[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Na+].[Na+].[Na+].[Na+] Chemical compound [Si]([O-])([O-])([O-])[O-].[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Si](O)(O)(O)O.[Na+].[Na+].[Na+].[Na+] MQRVUQPWQVVWIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical class [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Chemical class 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- KDJOAYSYCXTQGG-UHFFFAOYSA-N disilicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O KDJOAYSYCXTQGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000012812 general test Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Chemical class 0.000 description 1
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- XFLNVMPCPRLYBE-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O XFLNVMPCPRLYBE-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 125000002813 thiocarbonyl group Chemical group *C(*)=S 0.000 description 1
- JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B titanium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O JUWGUJSXVOBPHP-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は、鋳造、鍛造、ダイキャスト、展伸などによって成形したアルミニウム系金属（本明細書中、「アルミニウム系金属」とは、金属アルミニウム及びアルミニウム合金を包含するものとする）の表面の清浄化及び表面処理を低コストで行い、耐食性、特に、耐塩水性の良い表面が得られる表面処理方法、該方法により表面処理されたアルミニウム系金属、及び表面処理されたアルミニウム系金属上への密着性の良好な樹脂皮膜の形成方法に関する。
アルミニウム系金属は、高温多湿時、特に、塩分を含んだ雰囲気中などにおいて、表面処理や塗装を施してない状態では腐食し易い。また、鋳造、ダイキャストなどでアルミニウム系金属を成形する時には、その表面に成形時に用いた離型剤が付着しているため、これを前処理によって清浄化しておかないと、塗装を施しても塗膜の密着性が著しく低下して早期に腐食が発生する要因となる。
これらの解決策として、従来、例えば（ａ）アルミニウム系金属をアルカリ脱脂、酸洗い、あるいはブラスト研磨により、表面清浄を行う前処理工程；（ｂ）クロム酸塩（クロメート）等による化成処理を行う下地処理工程；（ｃ）塗料を塗布する塗装工程が行われていた。しかし、前処理工程（ａ）のブラスト研磨は、複雑な成形品の場合、深い凹部の中などを清浄化することは難しく、アルカリ脱脂、酸洗いなどの処理は、残留する水との接触で腐食を生じ易い。また、下地処理工程（ｂ）のクロメート処理は、人体への影響などの点から採用しない方向にある。更に、塗装工程（ｃ）においては、下地処理工程（ｂ）の後、塗装するまでの間に腐食を生ずることがあり、クロム酸塩を用いた化成処理による下地処理工程に代わる下地処理（化成処理）が望まれていた。
また、別法として、前処理工程（ａ）；及び（ｄ）陽極酸化処理工程とから構成される陽極酸化処理があるが、陽極酸化処理工程（ｄ）は、特に複雑形状のものについては均一処理を行うことができず、また、前処理工程（ａ）が完璧に行われていない場合にも同様の問題があり、更に、処理コストも高い。
更に、特許文献１には、リン酸イオン、硝酸イオン、亜鉛イオン、ナトリウムイオンおよびフッ素イオンを含有するリン酸亜鉛系化成処理液を用いるアルミニウムまたはアルミニウム合金のリン酸亜鉛系化成処理方法において、継続使用中の該リン酸亜鉛系化成処理液のｐＨとフッ素イオン濃度を測定し、リン酸イオン、硝酸イオンおよび亜鉛イオンを含有し亜鉛イオン／リン酸イオンのモル比が０．７〜１．３である組成物Ａと、ナトリウムイオンとフッ素イオンのモル比が０．６〜１．０である組成物Ｂとを補給することにより、該リン酸亜鉛系化成処理液のリン酸イオン濃度とフッ素イオン濃度とを所望の価に保持することを特徴とする、アルミニウムまたはアルミニウム合金のリン酸亜鉛系化成処理方法（請求項１）が開示されている。
また、特許文献２には、アルミニウム含有金属材料の表面の少なくとも１部に、化学エッチング処理を施し、次にリン酸ジルコニウム及びリン酸チタンの少なくとも１種を含む化成処理液による化成処理を施して、第１保護膜層を形成し、次にこの第１保護膜層に、親水性樹脂を含む第２保護膜層を形成する工程を含み、前記第２保護膜層中の親水性樹脂が、架橋されていない少なくとも１種の親水性官能基と、この親水性官能基とは異なる少なくとも１種の反応性官能基とを含み、この反応性官能基の少なくとも一部が架橋されている、ことを特徴とするアルミニウム含有金属材料の表面処理方法が開示されている。
更に、特許文献３には、アルミニウム合金部材を構成要素として含む金属部材の表面を塗装するに際し、その前処理として行われる化成処理法であって、フッ素イオン濃度が３００〜３５０ｐｐｍ、ケイフッ化水素濃度が５００〜７５０ｐｐｍ、遊離酸度が０．５５〜０．８ポイントであるリン酸塩処理液を使用し、上記金属部材の表面を化成処理することにより、その表面に化成皮膜を形成することを特徴とする金属部材の化成処理法が開示されている。
また、特許文献４には、アルミニウム基材又はアルミニウム合金基材を、第２鉄イオン０．１〜０．４ｇ／Ｌ及び硫酸イオンを含むｐＨ０．６〜２．０の酸性水溶液で処理する工程（１）、ジルコニウムイオン又はチタニウムイオン０．０１〜０．１２５ｇ／Ｌ、リン酸イオン０．０１〜１．０ｇ／Ｌ、及び、フッ素イオン０．０１〜０．５ｇ／Ｌを含むｐＨ１．５〜４．０の酸性化成処理剤で化成処理する工程（２）、エポキシ樹脂を含む溶液で処理する工程（３）、並びに、粉体塗装する工程（４）を含むことを特徴とするアルミニウム基材又はアルミニウム含有基材の処理方法が開示されている。
更に、特許文献５には、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面を、周期表の４属または５属の金属イオンを含む溶液を用いて化成処理して該金属を含有する皮膜を形成する化成処理工程と、該金属を含有する皮膜の形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金をメルカプト化合物またはチオカルボニル基含有化合物の少なくともいずれか１つを含む溶液を用いて後処理する後処理工程とを有することを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法（請求項１）；前記化成処理工程に先立ち、銅を除去可能な金属イオンを含む酸溶液により前記アルミニウム合金を表面処理する前処理工程をさらに有することを特徴とする請求項４記載のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法（請求項５）；前記金属イオンが３価の鉄イオン、過マンガン酸イオン、ニッケルイオン、モリブデンイオン、セリウムイオン、またはコバルトイオンであることを特徴とする請求項５記載のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法（請求項６）が開示されている。また、特許文献１の明細書中には、前処理工程及び化成処理工程の諸条件は開示されていないが、特許文献１の［００５６］段落の実施例の記載によれば、前処理工程並びに化成処理工程は、いずれも６０℃の温度で行われている。
しかしながら、上記特許文献１ないし５に開示されているような従来の表面処理方法では、化成処理が不充分であり、表面処理済みアルミニウム系金属の耐食性及び塗料密着性を充分に得ることはできないという問題点があった。
従って、本発明の目的は、アルミニウム系金属の表面に良好な耐食性及び塗装密着性を付与することができるアルミニウム系金属の表面処理方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記アルミニウム系金属の表面処理方法により表面処理された表面処理済みアルミニウム系金属を提供することにある。
更に、本発明の更に他の目的は、上記表面処理済みアルミニウム系金属に、良好な塗装密着性を有する樹脂皮膜を形成することができるアルミニウム系金属表面への複合防食性皮膜の形成方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記アルミニウム系金属の表面処理方法により表面処理された表面処理済みアルミニウム系金属を提供することにある。
更に、本発明の更に他の目的は、上記表面処理済みアルミニウム系金属に、良好な塗装密着性を有する樹脂皮膜を形成することができるアルミニウム系金属表面への複合防食性皮膜の形成方法を提供することにある。
即ち、本発明のアルミニウム系金属の表面処理方法は、 金属アルミニウム及びアルミニウム合金から選択されるアルミニウム系金属を処理液体中に浸漬して加熱及び加圧することにより表面処理皮膜を形成することからなるアルミニウム系金属の表面処理方法であって、処理液体は、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、硝酸ニッケル、硝酸銀、硝酸銅、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸アンモニウム塩及び硝酸アミン硝酸からなる群から選択された硝酸塩のみを溶解した水溶液であり、加熱温度は１００℃以上であり、加圧条件は０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、処理時間は１分以上であることを特徴とするアルミニウム系金属の表面処理方法。
また、本発明のアルミニウム系金属の表面処理方法は、金属アルミニウム及びアルミニウム合金から選択されるアルミニウム系金属を処理液体中に浸漬して加熱及び加圧することにより表面処理皮膜を形成することからなるアルミニウム系金属の表面処理方法であって、処理液体は、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、硝酸ニッケル、硝酸銀、硝酸銅、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸アンモニウム塩及び硝酸アミン硝酸からなる群から選択された硝酸塩、及び珪酸塩のみを溶解した水溶液であり、加熱温度は１００℃以上であり、加圧条件は０．１ｋｇｆ／ｃｍ ２ 以上であり、処理時間は１分以上であることを特徴とする。
更に、本発明のアルミニウム系金属の表面処理方法は、金属アルミニウム及びアルミニウム合金から選択されるアルミニウム系金属を処理液体中に浸漬して加熱及び加圧することにより表面処理皮膜を形成することからなるアルミニウム系金属の表面処理方法であって、処理液体は、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、硝酸ニッケル、硝酸銀、硝酸銅、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸アンモニウム塩及び硝酸アミン硝酸からなる群から選択された硝酸塩、珪酸塩及びキレート剤としてのエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩のみを溶解した水溶液であり、加熱温度は１００℃以上であり、加圧条件は０．１ｋｇｆ／ｃｍ ２ 以上であり、処理時間は１分以上であることを特徴とする。
また、本発明のアルミニウム系金属の表面処理方法は、加熱温度が１００℃〜２５０℃の範囲内であり、加圧条件が０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内であり、処理時間が１〜３００分の範囲内であることを特徴とする。
更に、本発明の表面処理済みアルミニウム系金属は、上記アルミニウム系金属の表面処理方法によりアルミニウム系金属表面に表面処理皮膜が形成されてなることを特徴とする。
また、本発明のアルミニウム系金属表面への複合防食性皮膜の形成方法は、上記表面処理済みアルミニウム系金属の表面処理皮膜上に、樹脂皮膜を形成することを特徴とするものである。
本発明によれば、低コストでアルミニウム系金属表面へ良好な耐食性及び塗装密着性を付与することができ、更に、表面処理済みアルミニウム系金属に、良好な塗装密着性を有する樹脂皮膜を形成することができるという効果を奏するものである。
本発明のアルミニウム系金属の表面処理方法では、アルミニウム系金属を例えばオートクレーブ等の容器内の処理液体中に浸漬し、加熱・加圧処理することにより、アルミニウム系金属表面を清浄化するものである。ここで、本発明の表面処理方法では、特定の処理液体を用いることにより、アルミニウム系金属表面に表面処理皮膜を形成することができ、従来、前処理工程並びに下地処理工程の二工程で行われていた表面処理が一工程に短縮され、低コスト化が図れると共に環境問題等を解決することができる。
本発明の表面処理方法に使用される処理液体は、（１）水に硝酸塩を溶解させた水溶液；（２）水に硝酸塩と珪酸塩を溶解させた水溶液；または（３）水に硝酸塩と珪酸塩とキレート剤を溶解させた水溶液である。
ここで、硝酸塩としては、例えばナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、ニッケル、銀、銅、バリウム、ビスマス等の金属塩や、アンモニウム塩、アミン塩等の化合物を使用できる。
また、珪酸塩としては、例えばオルト珪酸、セキス珪酸、メタ珪酸、二珪酸、四珪酸のアルカリ金属塩、周期表４Ａ、７Ａ、８、１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ族の金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等の化合物を使用できる。特に、ナトリウム塩については、例えば二珪酸二ナトリウム（珪酸ソーダ１号：ＪＩＳ）、五珪酸四ナトリウム（珪酸ソーダ２号：ＪＩＳ）、三珪酸二ナトリウム（珪酸ソーダ３号：ＪＩＳ）、四珪酸二ナトリウム（珪酸ソーダ４号：日本工業規格）、カリウム塩については、二珪酸二カリウム、五珪酸四カリウム、三珪酸二カリウム、四珪酸二カリウム等の化合物を使用することができる。
更に、キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩を使用することができる。
水溶液の濃度は、硝酸塩を１０質量％以下（ゼロを含まず）、好ましくは０．００１〜５質量％の範囲内の濃度で、珪酸塩を１５質量％以下、好ましくは０．００１〜１０質量％の範囲内の濃度で、キレート剤を１５質量％以下、好ましくは０．００１〜１０質量％の範囲内の濃度で使用することができる。上記濃度範囲を超えると、表面処理効果が飽和し、経済的メリットがなく、更に、一般的に濃度が高過ぎると、表面処理済みアルミニウム系金属表面に処理液残渣が付着し、樹脂、塗料との密着性不良の原因となることがあるために好ましくない。
上述のような液体への浸漬処理において、処理液体の温度並びに加圧の条件は、表面処理液の凝固点や沸点と関係するために一義的に特定できないが、加熱温度は、１００〜２５０℃、好ましくは１１０〜１８０℃の範囲内とする。ここで、液体の温度が上記範囲を下回ると反応温度の低下に伴い、目的とする表面処理を行うことができないことがあるために好ましくない。また、液体の温度が２５０℃を超えると、液体の種類によっては、劣化が進行することがあり、また、経済的にも好ましくない。また、加圧は、０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２、好ましくは０．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内とする。ここで、加圧条件が０．１ｋｇｆ／ｃｍ２未満であると、目的とする表面処理を行うことができないために好ましくない。また、加圧条件が２０ｋｇｆ／ｃｍ２を超えても、それに見合うだけの効果が得られないために好ましくない。また、処理時間は１〜３００分、好ましくは５〜１２０分の範囲内で行われるが、アルミニウム系金属の種類により異なる場合もある。ここで、処理時間が１分未満では、目的とする表面処理を行うことができないために好ましくなく、また、処理時間が３００分を超えても、それに見合うだけの効果が得られず、工業的コスト等の影響も大きいので好ましくない。
なお、本発明において、アルミニウム系金属の処理液体への浸漬は、上記加熱、加圧条件を満たすことができればどのような装置を使用しても良いが、例えばオートクレーブ等を使用することができる。
次に、上記のようにして表面処理を施すことによりアルミニウム系金属表面に表面処理皮膜を形成することができ、それによってアルミニウム系金属表面に優れた耐食性並びに塗装密着性を付与することができる。なお、表面処理皮膜の形成メカニズム並びにその化学組成等についての詳細は現段階では不明であるが、後述の実施例において説明する表面処理済みアルミニウム系金属の耐食性及び塗装密着性のデータから表面処理済みアルミニウム系金属表面には、何らかの表面処理皮膜が形成されているものと推定される。
次に、施した表面処理皮膜を有する表面処理済みアルミニウム系金属に、塗料を塗布することにより樹脂皮膜を形成してアルミニウム系金属表面に複合防食性皮膜を施すための樹脂皮膜の塗装方法について説明する。塗料としては、樹脂材料を有機溶媒または水で溶解した塗料の１種または２種以上が用いられる。樹脂材料としては、エポキシ、ウレタン、フェノール、ポリオレフィン、シリコーン、アルキド、アクリル、フッ素、メラミン系樹脂等を使用することができる。
また、有機溶剤としては塗装後、常温、加熱処理または硬化剤の使用によりアルミニウム系金属に塗膜が形成されるものであれば特に限定されるものではない。また、硬化剤等も特に限定されるものではなく、各樹脂脂材料について、公知、慣用の物質を慣用の量で使用することができる。
上述のように樹脂材料の塗装方法は、ディップ法、スプレー法、はけ塗り、静電塗装、電着塗装等を使用することができるが、特に限定されるものではない。アルミニウム系金属に塗布生成した樹脂層は、風乾または加熱処理、電子線、ＵＶ、硬化剤の添加等で硬化する。これらの塗装方法における加熱処理時間、塗料の濃度等については適宜選択することができる。
上記のように塗料を塗布することにより、優れた塗装密着性を有する樹脂皮膜が形成され、上記皮膜処理皮膜と共に複合防食性皮膜を形成する。従来の方法では、特に鋳造物等では、表面に剥離剤が付着残留し、また、加工自体から避けられない表面細孔等により、これらの樹脂皮膜を形成しても良好な塗装密着性が得られなかったが、前述の表面処理により均一且つ清浄な表面処理皮膜が得られ、樹脂皮膜との密着性が優れているので、この表面処理皮膜と樹脂皮膜とからなる極めて耐食性の優れた複合防食性皮膜が形成される。
なお、本発明の表面処理の対象となるアルミニウム系金属は、特に限定されるものではなく、金属アルミニウムは勿論のこと、例えばＪＩＳ規格品ＡＤＣ１２（Ｃｕ：１．５〜３．５％、Ｓｉ：９．６〜１２．０％、Ｍｇ：０．３％以下、Ｚｎ：１．０％以下、Ｎｉ：０．５％以下、Ｆｅ：１．３％以下、Ｍｎ：０．３％以下、Ｓｎ：０．３％以下、残Ａｌ）；ＪＩＳ規格品ＡＣ４ＣＨ（Ｃｕ：０．１０％以下、Ｓｉ：６．５〜７．５％、Ｍｇ：０．２５〜０．４５％、Ｚｎ：０．１０％以下、Ｆｅ：０．２０％以下、Ｍｎ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．０５％以下、Ｔｉ：０．２０％以下、Ｓｎ：０．０５％以下、残Ａｌ）、ＪＩＳ規格品Ａ１０５０（Ｓｉ：０．２５％以下、Ｆｅ：０．４０％以下、Ｃｕ：０．０５％以下、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｍｇ：０．０５％以下、Ｚｎ：０．０５％以下、Ｔｉ：０．０３％以下、残Ａｌ）；ＪＩＳ規格品Ａ２０２４（Ｓｉ：０．５０％以下、Ｆｅ：０．５０％以下、Ｃｕ：３．８〜４．９％、Ｍｎ：０．３０〜０．９０％、Ｍｇ：１．２〜１．８％、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｚｎ：０．２５％以下、Ｔｉ：０．１５％以下、残Ａｌ）；ＪＩＳ規格品Ａ３００３（Ｓｉ：０．６％以下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．２０％、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｚｎ：０．１０％以下、残Ａｌ）、ＪＩＳ規格品Ａ５０５２（Ｓｉ：０．２５％以下、Ｆｅ：０．４０％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．１０％以下、Ｍｇ：２．２〜２．８％、Ｃｒ：０．１５〜０．３５％、Ｚｎ：０．１０％以下、残Ａｌ）；ＪＩＳ規格品Ａ６０６３（Ｓｉ：０．２０〜０．６％、Ｆｅ：０．３５％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．１０％以下、Ｍｇ：０．４５〜０．９％、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｚｎ：０．１０％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、残Ａｌ）、ＪＩＳ規格品Ａ７０７５（Ｓｉ：０．４０％以下、Ｆｅ：０．５０％以下、Ｃｕ：１．２〜２．０％、Ｍｎ：０．３０％以下、Ｍｇ：２．１〜２．９％、Ｃｒ：０．１８〜０．２８％、Ｚｎ：５．１〜６．１％、Ｔｉ：０．２０％以下、残Ａｌ）に代表されるようなアルミニウム合金を例示することができるが、これらのアルミニウム合金に限定されるものではない。
以下に実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。なお、実施例において用いた評価用試験基材は、アルミニウム合金ＪＩＳ規格品ＡＤＣ１２（寸法７５×１５０×２ｍｍ）；ＪＩＳ規格品ＡＣ４ＣＨ（寸法７５×１５０×５ｍｍ）；ＪＩＳ規格品Ａ１０５０（寸法７５×１５０×２ｍｍ）；ＪＩＳ規格品Ａ２０２４（寸法７５×１５０×２ｍｍ）；ＪＩＳ規格品Ａ３００３（寸法７５×１５０×２ｍｍ）、ＪＩＳ規格品Ａ５０５２（寸法７５×１５０×２ｍｍ）；ＪＩＳ規格品Ａ６０６３（寸法７５×１５０×２ｍｍ）、ＪＩＳ規格品Ａ７０７５（寸法７５×１５０×２ｍｍ）であって、酸、アルカリ、有機溶剤等で前処理していないものを使用した。なお、ＡＤＣ１２はダイカスト材、ＡＣ４ＣＨは鋳物材、Ａ１０５０、Ａ２０２４、Ａ３００３、Ａ５０５２、Ａ７０５０は展伸材、Ａ６０６３は鍛造材である。
加熱、加圧処理は全てオートクレーブを用い、オートクレーブ中で水に硝酸塩を溶解させた水溶液、水に硝酸塩と珪酸塩を溶解させた水溶液、水に硝酸塩と珪酸塩とキレート剤を溶解させた水溶液とし、これに試験基材を浸漬し、加熱、加圧処理を行い、水洗後、温風乾燥して試験片とした。なお、硝酸塩としては、硝酸ナトリウム、硝酸加カリウム、硝酸亜鉛を用い、珪酸塩としては、二珪酸二ナトリウム、二珪酸二カリウム、メタ珪酸ナトリウムを用い、キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸四カリウムを用いた。
液体の種類、濃度、加熱及び加圧条件、処理時間は以下の表に記載する通り。
加熱、加圧処理は全てオートクレーブを用い、オートクレーブ中で水に硝酸塩を溶解させた水溶液、水に硝酸塩と珪酸塩を溶解させた水溶液、水に硝酸塩と珪酸塩とキレート剤を溶解させた水溶液とし、これに試験基材を浸漬し、加熱、加圧処理を行い、水洗後、温風乾燥して試験片とした。なお、硝酸塩としては、硝酸ナトリウム、硝酸加カリウム、硝酸亜鉛を用い、珪酸塩としては、二珪酸二ナトリウム、二珪酸二カリウム、メタ珪酸ナトリウムを用い、キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸四カリウムを用いた。
液体の種類、濃度、加熱及び加圧条件、処理時間は以下の表に記載する通り。
＜試験・評価方法＞
上述のようにして表面処理を施された評価用試験基材は、ＪＩＳ Ｚ２３７１「塩水噴霧試験方法」により、試験基材表面に白錆が発錆するのを目視にて観察し、白錆発錆までの時間（以下、「耐久時間」という）を測定した。そして、以下の判定基準により６段階に区分した：
レベルＮｏ． 耐塩水噴霧性
０ ２４時間未満
１ ２４時間以上１００時間未満
２ １００時間以上２４０時間未満
３ ２４０時間以上５００時間未満
４ ５００時間以上１０００時間未満
５ １０００時間以上
レベルＮｏ．０に該当する耐久時間が２４時間未満のものは少なくとも実用的に問題を生じる可能性のあるものであり、レベルＮｏ．１〜５に該当する耐久時間２４時間以上のものは、少なくとも実用的に問題ないと考えられ、白錆発錆までの時間が長いものほど耐久性があることを示す。
上述のようにして表面処理を施された評価用試験基材は、ＪＩＳ Ｚ２３７１「塩水噴霧試験方法」により、試験基材表面に白錆が発錆するのを目視にて観察し、白錆発錆までの時間（以下、「耐久時間」という）を測定した。そして、以下の判定基準により６段階に区分した：
レベルＮｏ． 耐塩水噴霧性
０ ２４時間未満
１ ２４時間以上１００時間未満
２ １００時間以上２４０時間未満
３ ２４０時間以上５００時間未満
４ ５００時間以上１０００時間未満
５ １０００時間以上
レベルＮｏ．０に該当する耐久時間が２４時間未満のものは少なくとも実用的に問題を生じる可能性のあるものであり、レベルＮｏ．１〜５に該当する耐久時間２４時間以上のものは、少なくとも実用的に問題ないと考えられ、白錆発錆までの時間が長いものほど耐久性があることを示す。
また、塗料との密着性、耐食性を評価するため、溶剤系塗料としてウレタン系樹脂塗料（日本ペイント株式会社製のユニポン２００系）、エポキシ系樹脂塗料（日本ペイント株式会社製ニッペパワーバインド）、メラミンアクリル樹脂系塗料（関西ペイント株式会社製マジクロン１０００系）、アクリル系樹脂塗料（川上塗料株式会社製アクリカＢ−１６０）、シリコーン系樹脂塗料（千代田ケミカル株式会社製のチオライトＢ−５００７）、メラミンアルキド系樹脂塗料（日本ペイント株式会社製オルガセレクト１２０）を用い、水溶性塗料として、メラミンアクリル系樹脂（神東塗料株式会社製オーディック＃１００）、エポキシ系樹脂塗料（東京ペイント株式会社製プラチロン＃８０５）、ポリエステルメラミン樹脂系塗料（日本ペイント株式会社製オーデエコラインＳ−１００）、アクリル樹脂系塗料（久保孝ペイント株式会社製アスコントップ）を用い、これらの塗料を単独でまたは配合したものを上記表面処理済み試験基材表面上にエアースプレーで塗布して厚さ２０〜４０μｍの塗膜を形成した。
塗料密着性試験は、ＪＩＳ Ｋ５４００「塗料一般試験方法」の８．５．１「碁盤目法」により、試験基材表面に碁盤目（１ｍｍ×１ｍｍ：１００マス）を描き、ＪＩＳ Ｚ１５２２に規定するセロハン粘着テープを貼り付け、テープアップ後の格子残存数を計測することにより行われた。そして、以下の判定基準により、区分した：
×：残存数１００マス未満
○：残存数１００マス
「×」に該当する残存数１００マス未満のものは、実用的に問題を生じる可能性のあるものであり、「○」に該当する残存数１００マスのものは少なくとも実用的に問題がないものと考えられる。なお、上記各種塗膜について、塗料密着性試験は同様の結果が得られたので、纏めて以下の表に結果を記載する。
×：残存数１００マス未満
○：残存数１００マス
「×」に該当する残存数１００マス未満のものは、実用的に問題を生じる可能性のあるものであり、「○」に該当する残存数１００マスのものは少なくとも実用的に問題がないものと考えられる。なお、上記各種塗膜について、塗料密着性試験は同様の結果が得られたので、纏めて以下の表に結果を記載する。
塗装後の耐食性は、ＪＩＳ Ｚ２３７１の「塩水噴霧試験方法」により、塗膜を有する試験基材の表面にクロスカットを入れ、クロスカット部からの白錆によるふくれが発生するのを目視にて観察し、ふくれ幅が３ｍｍ以上になるまでの時間（以下、「耐久時間」という）を測定した。そして、以下の判定基準により６段階に区分した：
レベルＮｏ． 耐塩水噴霧性
０ ２４時間未満
１ ２４時間以上１００時間未満
２ １００時間以上５００時間未満
３ ５００時間以上１０００時間未満
４ １０００時間以上２０００時間未満
５ ２０００時間以上
レベルＮｏ． 耐塩水噴霧性
０ ２４時間未満
１ ２４時間以上１００時間未満
２ １００時間以上５００時間未満
３ ５００時間以上１０００時間未満
４ １０００時間以上２０００時間未満
５ ２０００時間以上
上記結果から、本発明の表面処理を施した試験基材の耐食性、塗装後の塗装密着性並びに塗装後の耐食性は、共に非常に良好であることから、反応機構の詳細は不明ではあるが、表面処理後の試験基材の表面には、表面処理皮膜が形成されているものと推測できる。
本発明のアルミニウム系金属の表面処理方法は、鋳造、鍛造、ダイキャスト、展伸などによって成形したアルミニウム系金属表面の清浄化に適用することができる。
Claims (6)
- 金属アルミニウム及びアルミニウム合金から選択されるアルミニウム系金属を処理液体中に浸漬して加熱及び加圧することにより表面処理皮膜を形成することからなるアルミニウム系金属の表面処理方法であって、処理液体は、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、硝酸ニッケル、硝酸銀、硝酸銅、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸アンモニウム塩及び硝酸アミン硝酸からなる群から選択された硝酸塩のみを溶解した水溶液であり、加熱温度は１００℃以上であり、加圧条件は０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、処理時間は１分以上であることを特徴とするアルミニウム系金属の表面処理方法。
- 金属アルミニウム及びアルミニウム合金から選択されるアルミニウム系金属を処理液体中に浸漬して加熱及び加圧することにより表面処理皮膜を形成することからなるアルミニウム系金属の表面処理方法であって、処理液体は、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、硝酸ニッケル、硝酸銀、硝酸銅、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸アンモニウム塩及び硝酸アミン硝酸からなる群から選択された硝酸塩、及び珪酸塩のみを溶解した水溶液であり、加熱温度は１００℃以上であり、加圧条件は０．１ｋｇｆ／ｃｍ ２ 以上であり、処理時間は１分以上であることを特徴とするアルミニウム系金属の表面処理方法。
- 金属アルミニウム及びアルミニウム合金から選択されるアルミニウム系金属を処理液体中に浸漬して加熱及び加圧することにより表面処理皮膜を形成することからなるアルミニウム系金属の表面処理方法であって、処理液体は、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、硝酸ニッケル、硝酸銀、硝酸銅、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸アンモニウム塩及び硝酸アミン硝酸からなる群から選択された硝酸塩、珪酸塩及びキレート剤としてのエチレンジアミン四酢酸のアルカリ金属塩のみを溶解した水溶液であり、加熱温度は１００℃以上であり、加圧条件は０．１ｋｇｆ／ｃｍ ２ 以上であり、処理時間は１分以上であることを特徴とするアルミニウム系金属の表面処理方法。
- 加熱温度が１００℃〜２５０℃の範囲内にあり、加圧条件が０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２の範囲内であり、処理時間が１〜３００分の範囲内である、請求項１ないし３のいずれか１項記載のアルミニウム系金属の表面処理方法。
- 請求項１ないし４のいずれか１項記載のアルミニウム系金属の表面処理方法により表面処理皮膜が形成されてなることを特徴とする表面処理済みアルミニウム系金属。
- 請求項５記載の表面処理済みアルミニウム系金属の表面処理皮膜上に、樹脂皮膜を形成することを特徴とするアルミニウム系金属表面への複合防食性皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004335019A JP4116614B2 (ja) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | アルミニウム系金属の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004335019A JP4116614B2 (ja) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | アルミニウム系金属の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006144065A JP2006144065A (ja) | 2006-06-08 |
| JP4116614B2 true JP4116614B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=36624109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004335019A Expired - Fee Related JP4116614B2 (ja) | 2004-11-18 | 2004-11-18 | アルミニウム系金属の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4116614B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5634000B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2014-12-03 | 新日鐵住金株式会社 | 表面処理金属部材 |
| IT1397705B1 (it) * | 2009-07-15 | 2013-01-24 | Nuovo Pignone Spa | Metodo di produzione di uno strato di rivestimento per un componente di una turbomacchina, il componente stesso e la relativa macchina |
| KR101577132B1 (ko) * | 2014-03-25 | 2015-12-16 | 주식회사 위스코하이텍 | 금속기재의 표면처리방법 |
| KR101577135B1 (ko) * | 2014-05-12 | 2015-12-11 | 주식회사 위스코하이텍 | 금속기재의 표면처리방법 |
-
2004
- 2004-11-18 JP JP2004335019A patent/JP4116614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006144065A (ja) | 2006-06-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5421251B2 (ja) | ビスマス皮膜付き金属材料およびその製造方法、それに用いる表面処理液ならびにカチオン電着塗装金属材料およびその製造方法 | |
| WO2003074761A1 (fr) | Liquide de traitement pour le traitement de surface de metal a base d'aluminium ou de magnesium et procede de traitement de surface | |
| TW200417420A (en) | Chemical conversion coating agent and surface-treated metal | |
| JP2007239016A (ja) | 金属用表面処理剤 | |
| JP5157487B2 (ja) | 容器用鋼板とその製造方法 | |
| JP2008261035A (ja) | 亜鉛系金属材料用表面処理液および亜鉛系金属材料の表面処理方法 | |
| JP3333611B2 (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金用６価クロムフリーの化成表面処理剤 | |
| JP3325366B2 (ja) | マグネシウム含有金属用化成処理液組成物、化成処理方法、および化成処理された材料 | |
| JPWO2006118218A1 (ja) | 化成処理方法及び化成処理部材 | |
| KR20070103492A (ko) | 표면처리 금속재료 | |
| JPH05214266A (ja) | 自己析出型水性コーティング組成物 | |
| JP4112219B2 (ja) | リチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法 | |
| JP4116614B2 (ja) | アルミニウム系金属の表面処理方法 | |
| JP6281101B2 (ja) | 金属の保護皮膜形成方法及び保護皮膜形成処理剤 | |
| JP2012097329A (ja) | 六価クロムを含まない化成皮膜の仕上げ剤 | |
| JP2012036469A (ja) | 金属の保護皮膜形成方法及び保護皮膜形成処理剤 | |
| JP2002322567A (ja) | 鋳造物の表面処理方法および鋳造物品 | |
| JP2004018992A (ja) | 塗膜密着性および耐酸溶出性に優れたノンクロム型アルミニウム下地処理材 | |
| JPH0411629B2 (ja) | ||
| JP4077275B2 (ja) | 金属体の表面処理方法および金属物品の製造方法 | |
| JPH04218681A (ja) | アルミニウムと鋼材を組み合わせた成形物の表面処理方法および処理液 | |
| JP5648245B2 (ja) | クロムフリー金属保護皮膜の形成方法及びクロムフリー金属保護皮膜形成処理剤 | |
| US3447973A (en) | Protective treatment for magnesium | |
| KR20030041850A (ko) | 금속체의 표면 처리 방법 및 금속 물품 | |
| JPWO2019069920A1 (ja) | クロムフリー金属表面処理剤 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070806 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080401 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080417 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4116614 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140425 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |