JP4648058B2 - 自動車車体のりん酸塩処理方法及び電着塗装処理方法 - Google Patents
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そこで、上記特許文献1記載の方法においては、化成処理における絶縁性と、電着塗装処理における導電性を両立させるために、両部材を連結するボンネットヒンジに、カーボン入りの樹脂から成るワッシャやブッシュを使用することによって、アルミニウム製ボンネットと鋼製ボディとの間の電気抵抗値を5Ω〜1kΩとなるようにコントロールすることが必要となるが、上記電気抵抗値はボンネットヒンジのヒンジピンやボルトの締結力によっても変化することから、ボンネットヒンジの材質選定や、その取り付け極めて面倒な作業となって、上記抵抗値の調整・管理は必ずしも容易ではなく、化成皮膜や電着塗装膜の厚さの変動要因となり得る。
しかしながら、化成処理工程とその後の電着塗装処理工程間で、通電状態の切換え作業の工数が増すばかりでなく、化成処理及び電着塗装処理設備の改造が必要となり、鋼材のみから成る車体が大部分を占める中で、一部のアルミ混在車体のために設備全体を改造するにはコストが掛かり過ぎるという問題がある。
また、本発明の電着塗装処理においては、上記処理方法に基づいてりん酸塩処理を施した車体に、そのまま電着塗装を施すようにしたことを特徴としている。
上記したように、第1の部材と第2の部材は、上記接続治具を介して電気的に接続されることになるが、このときの通電性の目安としては、これら部材間の電気抵抗値が5Ω未満程度であれば特に差し支えはない。なお、接続治具はアルミニウム系材料から成るものであるからして、上記のような寸法であれば、第1及び第2の部材間の抵抗値が5Ω以上となることはほとんどない。
このような観点から、例えば鋼のような金属製のヒンジに塗装を施したものを第1の部材を回動可能に連結するための連結部材として使用することによって、本発明で言う「絶縁状態」とすることができる。
また、鋼材としては、例えばJIS G3113に規定される自動車構造用熱間圧延鋼板、JIS G3134に規定される自動車用加工性熱間圧延高張力鋼板、JIS G3135に規定される自動車用加工性冷間圧延高張力鋼板、JIS G3302に規定される溶融亜鉛めっき鋼板、JIS G3312に規定される塗装溶融亜鉛めっき鋼板、JIS G331に規定される電気亜鉛めっき鋼板などを用いることができる。
(供試材)
JIS H4100に合金番号6063として規定されるAl−Mg−Si系合金から成り、70mm×75mm×0.8mm厚さの矩形アルミニウム合金材1と、同一形状、同一素材から成るアルミニウム合金材2と、自動車用冷延鋼板から成る同一形状の鋼板材3を使用し、これらを図1に示すように、25mmずつ重ね合わせた状態で、下記に示すような条件のもとにりん酸亜鉛処理を施し、りん酸亜鉛皮膜の生成状態を確認した。
なお、上記供試材において、アルミニウム合金材1は自動車車体のアルミニウム合金製ボンネットを、アルミニウム合金材2は接続治具を、鋼板材3は鋼製ボディをそれぞれ想定したものである。また、上記各板材1〜3の重ね合わせ部の固定には、絶縁されたクリップを使用した。
まず、上記供試材に対して、ファインクリーナーL4460(日本パーカライジング(株)製アルカリ脱脂剤)、すなわちファインクリーナーL4460Aの2%、ファインクリーナーL4460Bの1.2%水溶液を43℃として、120秒間スプレーすることによって脱脂処理した後、水道水を常温で30秒間スプレー処理することによって、上記脱脂剤を水洗した。
次いで、プレパレン4040N(日本パーカライジング(株)製表面調整剤)の0.15%水溶液に、常温で30秒間浸漬処理することによって、表面調整を行なった。
すなわち、4.8%のパルボンドL3060建浴剤と、0.5%の添加剤4813と、1.7%の添加剤4856と、0.18%の添加剤4932を混合した水溶液に、中和剤4055を添加することによって、その全酸度を22〜24ptに、遊離酸度を0.7〜1.2ptに調整したものを処理液とし、これを43℃に保持すると共に、さらにAC−131(日本パーカライジング(株)製促進剤)を0.05%添加した中に、上記供試材を120秒間浸漬処理した。
また、遊離酸度とは、パルボンドL3060の処理液10mlに、ブロムフェノールブルーを3滴加え、0.1規定の水酸化ナトリウムで黄緑色から青緑色になるまで中和滴定を行い、このとき要した0.1規定水酸化ナトリウムの容量1mlを1ptとするものである。
りん酸亜鉛処理を終えた供試材におけるアルミニウム合金材1のA部及びB部(アルミニウム合金材2との重ね合わせ部)、アルミニウム合金材2のC部(鋼板材3との重ね合わせ部)の3ヶ所について、皮膜外観を目視観察によって評価すると共に、皮膜形状を走査型電子顕微鏡(日本電子(株)製)にて観察した。さらに、りん酸亜鉛皮膜を無水クロム酸の50g/L水溶液によって剥離し、剥離前後の重量差によって皮膜重量を算出した。これらの結果を表1及び図2〜4(電子顕微鏡写真)に示す。
このことから、異種金属間に発生する悪影響をアルミニウム合金材2(接続治具相当)が吸収し、アルミニウム合金材1(ボンネット相当)には影響が及ばないことが判明した。
(供試材)
図5に示すように、鋼製ボディ11に、アルミニウム合金製ボンネット12を樹脂材料を用いたボンネットヒンジ13を介して、絶縁状態に連結して成る自動車車体に、実際の表面処理及び電着塗装ラインにおいてりん酸亜鉛処理及び電着塗装処理を施した。
このとき、基端側(後方側)において鋼製ボディ11に回動可能に連結されたアルミニウム合金製ボンネット12の先端側(前方側)には、アルミニウム合金から成る長さ30mmの接続治具10を鋼製ボディ11との間に介装した状態でりん酸亜鉛処理及び電着塗装処理を実施した。なお、上記接続治具10を介装した状態において、鋼製ボディ11とボンネット12の間の電気抵抗は1Ω以下であった。
まず、40℃の水道水を120秒間スプレー処理することによって、上記車体を湯洗したのち、ファインクリーナーL4460(日本パーカライジング(株)製アルカリ脱脂剤)、すなわちファインクリーナーL4460Aの2%、ファインクリーナーL4460Bの1.2%水溶液を43℃として、30秒間スプレー処理し、さらに当該脱脂剤水溶液中に120秒間浸漬することによって脱脂処理した後、水道水を常温で30秒間スプレー処理することによって水洗した。
次いで、上記実施例1と同様に、プレパレン4040Nの0.15%水溶液に、常温で30秒間浸漬処理することによって、表面調整を行なった。
水洗処理した後、600秒間110℃に保持して、水切り乾燥を行なった。
りん酸亜鉛処理を終えた車体に対して、エレクロンNT−100C(関西ペイント(株)製カチオン電着塗料)を用いて、浴温27℃、電圧330V、通電時間180秒の条件で電着塗装を施した後、180℃に20分間保持して焼付け処理を行なった。
りん酸亜鉛処理を終えた車体のアルミニウム合金製ボンネット12について、図5に示すボンネット12のD部及びE部について、皮膜外観、皮膜形状及び皮膜重量を上記実施例1と同様の要領によって観察及び算出した。これらの結果を表2及び図7〜8(電子顕微鏡写真)に示す。
電着塗装及び焼付け処理後の車体の塗装外観を目視観察によって評価した。
図5に示した自動車車体にりん酸亜鉛処理及び電着塗装処理を施すに際して、アルミニウム合金製ボンネット12の先端側(前方側)と鋼製ボディ11との間に介装した接続治具10をアルミニウム合金製に代えて、同一形状・サイズの鋼製のものを使用したことを除いて、上記実施例1と同様の操作を繰返し、得られたりん酸亜鉛皮膜の生成状況及び電着塗装外観を同様に評価した。その結果を表2及び図9〜10(電子顕微鏡写真)に併せて示す。
11 鋼製ボディ(第2の部材)
12 アルミニウム合金製ボンネット(第1の部材)
13 ボンネットヒンジ(連結部材)
Claims (5)
- 鋼材及びアルミニウム合金材の一方から成る第1の部材が、その一端側において鋼材及びアルミニウム合金材の他方から成る第2の部材に連結部材を介して回動可能に連結されて成る自動車車体にりん酸塩処理を施すに際して、
上記第1の部材の一端側を絶縁状態に連結すると共に、第1の部材の他端側と第2の部材との間をアルミニウム又はアルミニウム合金製の接続治具を介して電気的に接続した状態で処理することを特徴とするりん酸塩処理方法。 - 上記接続治具を介して離間される第1と第2の部材の距離が30〜200mmであることを特徴とする請求項1に記載のりん酸塩処理方法。
- 上記接続治具を接続した状態における第1の部材と第2の部材との間の電気抵抗が5Ω未満であることを特徴とする請求項1又は2に記載のりん酸塩処理方法。
- 第1の部材がアルミニウム合金材から成るボンネットであって、第2の部材が鋼材から成るボディであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載のりん酸塩処理方法。
- 請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の方法によってりん酸塩処理を施した車体に、そのまま電着塗装を施すことを特徴とする自動車車体の電着塗装処理方法。
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