JPH01165778A

JPH01165778A - アルミニウムの前処理法

Info

Publication number: JPH01165778A
Application number: JP24893488A
Authority: JP
Inventors: Joseph Bunczk; ジョセフ・バンゼク
Original assignee: Union Carbide Agricultural Products Inc
Current assignee: Union Carbide Agricultural Products Inc
Priority date: 1987-10-01
Filing date: 1988-10-01
Publication date: 1989-06-29
Also published as: EP0310103A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、処理表面が有機コーティングの塗装に特に
適したアルミニウムおよびアルミニラ合金表面の調製方
法に関する。より詳細には、この発明は、塗料のような
有機コーティングと共に環境に対して安定な結合を形成
し得るアルミニウムおよびアルミニウム合金表面の調製
方法および該方法によって調製される生成物に関する。

従来の技術アルミニウムおよびその種々の合金はシートやパネル形
態および多様な構造形態において汎用されており、多く
の場合上塗り塗料を必要とする。

塗装されるアルミニウムおよびその合金表面の調製法と
して多数のものが知られている。しかしながら、優れた
塗料前処理および塗料と共に信頼性の高い環境に対する
安定な結合を付与するアルミニウムおよびアルミニウム
合金表面を調製するためには前処理が必要である。この
ような要求を満たすいくつかの前処理法が知られている
が、改良されたベインティング特性、耐久性およびコン
シスチンシー並びに改良された強度と環境に対する持続
的な安定性を有する有機コーティング結合を付与する前
処理法が要請されている。

アルミニウムまたはアルミニウム合金の塗装表面を付与
する種々の前処理法が開発され、実用化されている。こ
れらの方法には、典型的には、アルミニウムを蒸気脱脂
し、アルミニウムをアルカリ性クリーナーを用いて洗浄
し、すすぎ、アルミニウムを脱酸素処理に付し、すすぎ
、有機コーティングを付着させるアルミニウム上に化学
的なコンバージョンコーティング（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏ
ｎ　ｃｏａｔｉｎｇ）を形成させ、次いで塗装前にすす
いで乾燥する工程が含まれる。このような方法は、例え
ば、「塗装のためのアルミニウムおよびアルミニウム合
金表面の調製に関する標準的な推奨されるプラクティス
Ｊ（ＡＳＴＭ　Ｄ　　Ｉ　７３０）および「建築用押出
し成形品およびパネルの高性能有機コーティングに関す
る任意明細書Ｊ（建築用アルミニウムマニファクチャー
協会の刊行物第ＡＡＭＡ　　６０５．２）に記載されて
いる。

塗装用のアルミニウムおよびその合金の表面を調製する
ために実用化されている別の方法には、アルミニウムを
アルカリ洗浄し、熱水ですすぎ、非腐食性の酸で洗浄し
、すすぎ、腐食液でエツチングし、すすぎ、よごれを落
とし、すすぎ、クロム酸塩−燐酸塩コンバージョンコー
ティングを形成させ、次いで塗装前にすすいで乾燥する
工程が含まれる。この方法は実用上有用な塗装表面を提
供するが、処理条件を改良して製品の品質を向上させ、
苛酷な条件下においても、塗料のような有機コーティン
グと共に環境に対して長期にわたって安定な結合を形成
し得るアルミニウムおよびアルミニウム合金表面を調製
するための前処理法を開発する努力が続けられている。

さらに、クロミニウ廃東物が規制され、その処理が必要
となっているので、処理表面からクロム酸塩および／ま
たはクロム酸がすすぎ流されないか、下水処理系へ排出
されないようなアルミニウム処理系を提供する技術が望
ましい。

本明細書において反応条件または成分の量を示す値は、
実施例以外または特に言及しない限り概数を表わす。

発明の開示本発明方法は、（ｉ）硫酸、燐酸、フッ化水素酸またはこれらの混合物
、およびノニオン性もしくはアニオン性の界面活性剤か
ら成る群から選択される酸性洗浄溶液をアルミニウム表
面もしくはアルミニウム合金表面と、該表面からの汚れ
の除去とアルミニウム表面のエツチングがおこなわれる
のに充分な時間接触させることによって該表面を処理し
、（ｉ）該処理表面を水道水を用いてすすぎ、（ｉｉ）三
価および六価状態のクロミウムの塩を含有する耐酸腐食
性コーティング溶液を無定形ヒユームドシリカの存在下
もしくは不存在下において、該表面が該コーティング溶
液で完全に被覆されるまで該表面と接触させ、次いで（ｉｖ　）処理された該表面を乾燥させる工程を含む。

アルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面がグリ
ース、オイルもしくはさび等によって過度に汚染されて
いる場合には、上記の地理工程に先だって、アルカリ金
属水酸化物と錯化剤を含有するアルカリ性洗浄溶液を用
いてアルミニウム表面を処理し、次いで該表面を水道水
を用いてすすいだ後、アルミニウム表面を前記のように
処理するのが好ましい。

処理された表面が乾燥した後、塗料のような有機コーテ
ィングを該表面に塗布し、次いでコーティングを硬化も
しくは乾燥させる。このようにして処理した表面は有機
コーティング用の優れたベースを提供するので、該コー
ティングと共に環境に対して安定な結合を形成した製品
が得られる。塗装等によって被覆された製品は苛酷な条
件下においても長期にわたる耐久性を示す。

アルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面が過度
に汚れている場合には、前記の表面処理に先だって該表
面を洗浄溶液を用いて処理する。

この場合、洗浄溶液にはアルカリ金属、水酸化物、例え
ば水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウム等お
よび金属もしくは無機塩に対する錯化剤を含有させるの
が好ましい。好ましい錯化剤はヒドロキシカルボン酸の
アルカリ金属塩、例えばグルコン酸ナトリウム、グルコ
ヘプトン酸ナトリウム等である。この種の適当なアルカ
リ性洗浄剤は例えばアムケム・プロダクツ社（Ａｍｃｈ
ｅｍ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ。

Ｉｎｃ、、Ａｍｂｌｅｒ、Ｐａ、）からリドリン＠３４
　（Ｒ１ｄｏｌｉｎｅＯ３４）、リドリンの３５および
リドリンの３８クリーナーの商品名で市販されている。

上記のアルカリ性クリーナーを、アルカリ金属水酸化物
約１．６〜約１６．３ｇ／１２および錯化剤的０．１２
〜約１．２ｇ／（ｌの濃度で使用して、過度に汚れたア
ルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面を洗浄す
ることによって、一般に満足すべき結果が得られる。ア
ルカリ金属水酸化物約４゜９〜約１１．４ｇ／ｇ８よび
錯化剤的０．３６〜約０゜８５ｇ／（２の濃度で該アル
カリ性クリーナーを使用するとより良い洗浄効果が得ら
れるので好ましい。

通常は、アルカリ金属水酸化物約６６５〜約９．８ｇ／
Ｑおよび錯化剤約０−６ｇ／Ｑの濃度で該アルカリ性ク
リーナーを使用すると最適な効果が得られる。

アルカリ性洗浄溶液を用いて満足な結果を得る温度は約
１００°Ｆ〜約１５０°Ｆである。しかしながら、より
早くかつより良い洗浄効果が得られるアルカリ洗浄溶液
の温度は約１２０°Ｆ〜約１４０°Ｆである。

アルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面にアル
カリ性洗浄溶液を約１００〜約３分間接触させることに
よって該表面の満足すべき洗浄効果が得られる。アルミ
ニウム表面もしくはアルミニウム合金表面とアルカリ性
洗浄溶液との好ましい接触時間は約４５秒間〜約２分間
であり、これによって完全な洗浄効果が保証される。

アルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面とアル
カリ性洗浄溶液との接触は適当な常套法、例えば噴霧法
また浸漬法等によっておこなえばよい。好ましくは、動
力噴霧処理装置を用いて、アルカリ性洗浄溶液を約５ｐ
ｓｉ〜約１５ｐｓｉの圧力で噴霧する。アルカリ性洗浄
溶液はアムケム・プロダクツ社から市販されている電子
制御装置ラインガード＠（Ｌ　Ｉ　ＮＥＧＵＡＲＤ＠）
を用いる自動的浴制御によって容易に適用することがで
きる。アルカリ性洗浄溶液はアムケム＠（ＡＭＣＨＥＭ
＠）化学的テストセット２６１５として販売されている
クリーナー滴定テストセットまたはこれと類似の装置を
用いて手動で制御してもよく、比重は比重計を用いて測
定する。ラインガード岨子制御装置を使用する場合には
、化学的テストセットと比重計を使用して浴の濃度と状
態をモニターしてもよい。

アルミニウム表面またはアルミニウム合金表面をアルカ
リ性洗浄溶液を用いて洗浄し、水道水ですすいだ後、ア
ルミニウム製品の表面を、フッ化物不合酸性洗浄溶液も
しくは７ツ化物含有酸性洗浄溶液と接触させる。酸性洗
浄溶液は硫酸、燐酸もしくは塩酸、および約ｌＯ〜約１
２のＨＬＢ値を有する変性オキシエチル化直鎖アルコー
ル、ポリエチレングリコールロジンエステルおよびアル
キルポリオキシアルキレンエーテルから選択されるノニ
オン性界面活性剤、２−エチルへキシルスルフェートの
ようなアルキルナトリウムスルフェートから選択される
アニオン性界面活性剤を含有していてもよい。このよう
な用途に用いる適当な酸性洗浄剤としては、アムケム・
プロダクツ社からリドリン０１２４、リドリン＠１２４
／１２０Ｅ、リドリンｅ２００ブライト（Ｂｒｉｔｅ）
およびリドリン■２００１クリーナー等の商品名で市販
されているものが例示される硫酸（６６゜Ｂｅ）約１．５〜約１１．９ｇ／４および
ノニオン性界面活性剤約０．３〜約２．６ｇ／Ｑの濃度
で上記の酸性洗浄剤を使用してアルミニウム表面もしく
はアルミニウム合金表面を洗浄することによって、一般
に満足すべき結果が得られる。好ましくは、硫酸（６６
゜Ｂｅ）約３〜約９ｇ／（２およびノニオン性界面活性
剤約０．６〜約２ｇ／Ｑの濃度で酸性洗浄剤を使用し、
これによってより効率的な洗浄効果が得られる。

酸性洗浄剤を用いて満足すべき効果が得られる温度は約
１００〜約１８０°Ｆである。しかしながら、酸性洗浄
溶液の好ましい温度は約１２５〜約１４０°Ｆである。

これは、より高い温度での操作に比べて効率的な洗浄効
果が得られると共に、洗浄タンクの腐食が最小限度に抑
えられるからである。

アルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面を酸性
洗浄溶液と約１００〜約４５秒間接触させることによっ
て該表面の満足すべき洗浄効果が得られる。アルミニウ
ム表面およびアルミニウム合金表面と酸性洗浄溶液との
好ましい接触時間は約１００〜約３分間である。何故な
らば、これによって全ての汚れの除去が保証され、以後
の処理をおこなうのに好適なサブストレートが調製され
るからである。

アルミニウム表面もしくはアルミニウム合金表面と酸性
洗浄溶液との接触は適当な常套の方法、例えば噴霧法ま
たは浸漬法等でおこなえばよい。

好ましくは、動力噴霧処理装置を用いて酸性洗浄溶液を
噴霧する。酸性洗浄溶液はアムケム・プロダクツ社製の
ラインガード０電子制御装置を用いる自動浴制御によっ
て容易に適用することができる。酸性洗浄溶液は、アム
ケムΦ化学的テストセット６２３３として販売されてい
るクリーナー滴定テストセットまたはこれと類似の装置
を用いて手動で制御してもよく、比重は比重計を用いて
測定する。ラインガードΦ電子制御装置を使用する場合
には、化学的テストセットと比重計を使用して浴の濃度
と状態をモニターしてもよい。酸性洗浄溶液用の装置は
ステンレススチール、例えば３１６型スチール、ゴムで
裏打ちした軟鋼、または他の適当な耐酸性材料から構成
される。

アルミニウムまたはアルミニウム合金を酸洗溶液で洗浄
し、水道水ですすいだ後、アルミニウム表面を、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金表面に耐蝕塗膜を形成す
るために用いられる酸被覆液で被覆する。

酸被覆溶液は好ましくは３価クロム、６価クロム、およ
びアモルファス微細シリカ（ｆｕｍｅｄ　５ｉｌｉｃａ
）分散物を含む。

本目的にとって適当な酸被覆形成剤はアムケム・プロダ
クン、アムブラー、パから商品名“アロダインＮＲ−２
３７５およびアロダインＮＲ−２０１Ｏコーティング・
ケミカルとして販売されている。

満足すべき結果は、前述の酸被覆形成剤を用いてアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金表面を３価クロム塩約０
、Ｏ１〜約０．７ｇ／Ｑ、５価クロム塩約０．０２〜約
１．５ｇ／１２およびアモルファス微細シリカ約０．０
３〜約３．３ｇ／Ｑの濃度で処理したとき得られる。好
ましくは被覆形成剤は３価クロム塩約０．４〜約０．５
ｇ／４，６価クロム塩約０．９〜約１．２ｇ／（２およ
びシリカ約１．９〜約２．６ｇ／Ｑの濃度で用いるのが
好ましい。これによってより多くの耐蝕被覆が形成され
る。被覆液のｐＨは約３．０に調整する。

被覆形成剤により、満足すべき結果を得るに適した温度
は約７０〜約９０°Ｆであってよいが、被覆形成剤溶液
の温度は好ましくは約９０〜約１３０°Ｆである。これ
によってより有効な被覆結果が得られる。

アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面の満足すべ
き被膜は、該表面を耐蝕被覆液と約５〜約３０秒接触さ
せることにより得られる。アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金と耐蝕被覆液との好ましい接触時間は約３０秒
から約２分である。

これによってより均一な塗膜が得られる。

アルミニウムまたはアルミニラ合金の接触は常法、例え
ばスプレィまたは耐蝕被覆液への浸漬により行なってよ
い。耐蝕被覆液は、所要補給量の測定を可能にするアロ
ダインの被覆化学滴定により手動で調整してもよい。こ
の化学滴定はアムケム・ケミカル・テスト・セット２２
６６またはそれに相当する方法により行なってもよい。

アルミニウムまたはアルミニウム合金に適用した後、耐
蝕被覆液の湿潤フィルムは金属表面上で乾燥し、その上
にすすぎなしで有機塗料、例えばペイントを被覆する。

前述の工程および耐蝕塗膜は金属表面に対し優れたペイ
ント結着性を付与し、下層の耐蝕性を向上させる。最善
の結果を得るには耐蝕被覆液処理部分を間接火災オーブ
ン中で、あるいは蒸気、油、ガスあるいは他の汚染性物
質等によりフィルム表面が汚染されないような手段によ
って乾燥する。乾燥した非塗装部分の手動処理を必要と
する場合は、作業者は清潔な綿手袋または相当する保護
具をつけるべきである。

本発明方法はシート、押出品、鋳造品であるか否かを問
わず塗装用アルミニウムまたはアルミニウム合金表面を
調製するために使用できる。さらに、本発明方法はバッ
チ法もしくは連続法のいずれでも、あるいはスプレー法
、浸漬法いずれによっても実施し得る。好ましくは一つ
のスプレータンクから他のスプレータンクへの自動連続
法で行なう。

本発明を以下の実施例によりより明瞭にする。

本実施例は単に本発明を説明するためのらのであり、こ
れに限定されるものではない。

実施例中、試験および評価は以下に記載の方法により行
なう。これらの試験法および評価法は押出アルミニウム
から作られる窓、ドア、その他の類似成形体用アルミニ
ウム押出成形体に塗布される含顔料有機塗料を評価する
ために用いられるものである。試験および評価結果はフ
ィルムの完全性、戸外耐候性および経年外観に関し優れ
た性能を示す。本試験において「フィルム」および「塗
膜」の語は相互に読み替えでき、硬化および／または乾
燥後の金属表面被覆含顔料物質の層を意味する。

以下に記載の試験法は「ボランタリー・パーフォーマン
ス・リクアイアメント・アンド・テスト・プロセデュア
−・ホウ・ピグメンチット・オルガニック・コーチイン
ゲス・オン・エクスクル−デッド拳アルミニウム」と題
されるＡ　ｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＡ　ｌｕｍｉｕｍ
　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏ
ｎ（Ａ　ＡＭＡ）、２７００　　Ｒｉｖｅｒ　Ｒｏａｄ
、Ｄｅｓ　Ｐｌａｉｎｅｒｓ。

１１１ｉｎｏｉｓ　６００１８のＰｕｂｌｉｃａｔｉｏ
ｎ　Ｎｏ、ＡＡＭＡ　Ｎｏ、６０３．８　８５に記載さ
れている。

１、フィルム接着性（クロス・ハツチ・テープ）試験：（ａ）フィルムを１／１６インチごとに１１の切込みを
入れ、これと直角に同じ＜１１の切込みを入れる。パー
マセル（Ｐ　ｓｒｍａｃｅｌ）　９９またはそれと同様
のテープ（３／４イン巾を）を切込み塗膜に押しつけて
、気泡や空隙を除く。次いでテープを試験表面に対し直
角に一気に引き剥す。試験片は常温（６５〜８０°Ｆ）
に保持する。この試験は乾燥フィルムの接着性を評価す
る。

（ｂ）湿潤フィルムの接着性を評価するために、（ａ）
と同様の切込みをフィルムに入れる。サンプルを蒸留水
または脱イオン水に１００°Ｆで２４時間浸漬する。サ
ンプルを引き揚げ水をぬぐい、５分以内に（ａ）と同様
にしてテープを貼りつけ、引き剥す。

フィルム接着性試験に合格するために、切込区画の内側
および外側でテープの下方のフィルムの剥離がなく、あ
るいは湿潤試験片にブリスターが認められないことであ
る。剥離片の％、例えば１０片が剥離したとすると１０
％欠損として表わす。

２、耐塩酸性３７％市販塩酸の対水通水ｌＯ容量％を塗装アルミニウ
ム片に落し、観察ガラス（ｗａｔｃｈ　ｇｌａｓｓ。

ｃｏｎｖｅｘ　５ｉｄｅｕｐ）でカバーする。酸溶液お
よび試験温度は６５〜７５’Ｆとする。１５分間曝した
後、酸溶液を流水で洗い流す。試験は少なくとも４回繰
り返す。

この試験に合格するには肉眼で観察したときブリスター
や外観上の変化が認められないことが必要である。

３、耐モルタル性建築用石灰（ＡＳＴＭ　ＣＣ２０７）７５および乾燥砂
２２５ｇ（両者共ｌＯメツシュ・ワイヤー・スクリーン
通過品）を十分量の水（約１００ｇｒ）と混合し、軟か
いペーストを得る。これを直ちに、被覆後少なくとも２
４時間経過した被覆アルミニウム試験片上に約２平方イ
ンチ、厚さｌ／２インチとなるよう塗布する。この試験
片を直ちに相対湿度１００％、温度１００°Ｆに２４時
間曝す。少なくとも４枚の試験片を用いる。

耐モルタル試験に合格するためには、モルタルが塗装表
面から容易に取除かれ、残渣全てが湿潤布で除去される
べきである。全ての石灰残渣は前述のＡＡＭＡ第６．６
．１．１．節に記載されているごとく、１０％塩酸溶液
で容易に除去されるべきである。接着フィルムの欠損お
よび裸眼観察での外観変化が観察されてはならない。

４、耐洗剤性：洗剤の３重量％蒸溜水溶液を調製する。少なくとも２枚
の試験片を１００°Ｆで７２時間洗剤溶液に浸漬する。

試料を引き揚げ、液をぬぐう。直ちにテープ（パーマセ
ル９９または相当品３／４インチ幅）を貼りつけ、塗膜
にしっかりと押しつけて空隙と気泡を除去する。テープ
を試験片の長手方向に沿ってその全長に宣って貼る。ブ
リスターが観察されるときは、その領域にテープを貼り
評価する。次いでテープ試験面に対し直角に一気に引き
剥す。

使用洗剤熱力は以下の通りである。

工業用グレードの試薬　　　　　重量％ピロリン酸４ナ
トリウム塩　　　　　　　４５硫酸ナトリウム（無水物
）２３アルキルアリールスルホンｉｌ＆　　　　　　２２ナト
リウム塩メタけい酸ナトリウム塩（水和物）　　　　８炭酸ナト
リウム（無水物）　　　　　　　　２耐洗剤性に合格す
るためには、金属に対するフィルムの欠損が観察されず
、裸眼で観察したときブリスターや外観上の変化があっ
てはならない。

５、耐湿性：試料を恒温恒室槽で、温度１００’Ｆ、相対湿度１００
％の条件下に１．０００時間曝す（ＡＳＴＭＤ２２４７
）。

耐湿試験に合格するには、ＡＳＴＭＤ７１４のＦ　ｉｇ
、Ｎｏ、　４に示す、１ｌｒｅ、ｆｆブリスター・サイ
ズｎｏ、ｇより大きいブリスターの形成があってはなら
ない。

６、ソルト・スプレィ試験鋭利なナイフまたはブレードを用い、基材金属を曝すに
十分な深さまで傷をつける。５％塩溶液を用い、ＡＳＴ
ＭＢｌ１７に従い試料を１０００時間曝す。試料を取出
し水分をぬぐい取る。直ちにテープ（パーマセル９９ま
たは相当品、３／４インチ巾）を傷つけた部分に貼り、
塗膜にしっかりと押しつけて空隙と気泡を除く。次いで
テープを試験面に直角に一気に引き剥す。

ツルトスプレイ試験に合格するには、以下の表−１およ
び２（ＡＳＴＭ　Ｄ　　１６５４のＲｅｆｅｒｅｎｃｅ
　−ＭｏｄＨ１ｃａｔｉｏｎ）に従う水平スクライブま
たはカット・エツジ上での最小評価が７、試験片フィー
ルド内での最小ブリスター評価が８であることが必要で
ある。

表−１スクライブ欠損の評価スクライブからの欠損の最大測定値°　　　　　　　　評価値（ｉｎ、）　　
　　　（ｍｍ）１／６４　　　　０．４　　　　　　　９１／３２　　
　　０．８　　　　　　　８１／１６　　　　１．６　
　　　　　　７１１０８　　　　３．２　　　　　　　
６３／１６．　　　４．８　　　　　　　５１１０４　
　　　６．４　　　　　　　４３１０８　　　　９．５
　　　　　　　３１１０２　　　１２．７　　　　　　
　２５１０８　　　１５．９　　　　　　　１＞ｌ　　
　ン２５　　　　０表−２スクライブ部以外の領域の評価（ブリスター、腐蝕等）欠損（％）　　　　　　　　　　　評　　価欠損なし　
　　　　　　　　　　　１０７〜１０　　　　　　　　
　　　　６７〜１０（より大きいスポット）　　５１１〜２５　　
　　　　　　　　　　　４２６〜４０　　　　　　　　
　　　　　３４１〜６０　　　　　　　　　　　　　２
６１〜７５　　　　　　　　　　　　　　１〉　７５　
　　　　　　　　　　　　　　。

実施例Ｉ金属の９００ｆｔ、’に等しいアルミニウム合金６０６
１コイル素材を水酸化ナトリウム約６５ｇ／Ｑおよびグ
ルコン酸ナトリウム約０　、５ｇ／ｌを含有するアルカ
リクリーニング溶液中で前処理した。

溶液は約１４０°Ｆの温度を有し、コイル素材は約１５
秒間処理した。コイル素材をクリーニング溶液から取り
出し水道水でリンスした。ついで、コイル素材を３価ク
ロム約０，４７９／Ｑ、６価クロム約１．０９９／ｆｆ
およびアモルファス溶融シリカ約２　、４９７（ｌを含
む酸性被覆溶液浴でスプレーした。酸性被覆溶液は最初
にｐｉ（約３．２２を有した。コイル素材を上記酸性被
覆溶液中で約９０゜Ｆの温度で約１０秒処理した。処理
の最終段階で酸性被覆溶液浴中のｐ）［は３．５２まで
上昇した。

１）　ｌ−１の上昇はアルカリクリーニング溶液と水道
水リンス段階からの持ち出しによる。酸性被覆溶液浴中
でのＩ）Ｈの変化は３ｇｆＪクロムおよび溶融シリカ両
者の不安定性をおこし、浴の分離が見られた。

アルミニウム合金６０６３押出しを溶解アルミニウムを
含む酸性被覆溶液浴中で約９０°Ｆの温度で約１０秒間
行った。処理後アルミニウム押出物を常温で空気乾燥し
た。乾燥後アルミニウム押出物をピッツバーグ・ペイン
ト・グラス・カンパニーのクエーカーブランド・ハイソ
リッズ・ブロンズ・ペイント（Ｑｕａｋｅｒ　ｂｒａｎ
ｄ　Ｈｉｇｈ　５ｏｌｉｄｓＢｒｏｎｚｅ　ｐａｉｎｔ
）コード＃ＵＣ５１０４４で塗装した。フィルム付着テ
ストの結果は満足のいくものであったが、塩水スプレー
耐食性は使用限界にあった。

新らしい比較用酸性被覆溶液をｐＨ変化による影響を見
るために調製した。上記と同様の成分を同量含む新らし
いアルカリクリーニング溶液のインクレメントを酸性被
覆溶液に加えてＩ）Ｈが約４゜５になった時点で酸性被
覆溶液浴が分離した。アルカリクリーニング溶液の約５
．８％が酸性被覆溶液に加えられたことが解り、アルカ
リクリーニング溶液からの約５．８％の不純物が酸性被
覆溶液の分離および安定性の原因となった。

アルミニウム合金６０６３押出物を処理するために用い
られた酸性被覆溶液からクロム、ケイ素およびアルミニ
ウム含有量の分析のためにサンプルをとった。また新ら
しい酸性被覆溶液浴とアルミニウム合金の４００　ｆｔ
、”を処理した酸性被覆溶液浴とからもサンプルをとっ
た。分析結果からシリカと３価りａムの酸性被覆溶液か
らの分離を確認した。アルミニウム合金の処理の開始時
点から終わりにかけてクロムの約２０％、シリカの約９
０％の浴分離による損失が見られた。浴分離に関してさ
らに実験するために使用した浴の総固形分含量の測定を
行なった。そのアリコートを上層、中層および下層から
採取した。総固形分含量の勾配は上層で０．２９５％、
下層で１．６４４％の範囲であった。新らしい浴の総固
形分含量は０．５９４％であった。

アルカリクリーニング溶液浴の約６％および約ｌＯ％が
それぞれ不純物として含まれる別の酸性被覆溶液浴を用
いてさらに実験を行なった。アルミニウム押出しを行な
い、乾燥後塗装した。ＡＡＭＡテストの結果、酸性被覆
溶液浴中のアルカリクリーニング溶液からの６％の不純
物は１０００時間耐湿性および耐洗剤テストに不満足で
あった。

１０％の不純物は湿潤付着性、耐洗剤性および耐湿性が
悪かった。

通常の工業的規模のアルミニウム処理ラインで処理する
金属の容量のために酸性被覆溶液浴の不純物が許容範囲
を越えることがわかった。酸性被覆溶液浴のアルカリ過
敏性のために、以下の実施例に記載のような別のクリー
ナーシステムが求められ、そして開発された。

実施例■ アルミニウム合金６０６３を、硫酸（６６゜Ｂｅ）約４
．５ｇ／ＱおよびＨＬ　Ｂ測的１０〜約１２を有する変
性オキシエチル化直鎖アルコールノニオン界面活性剤約
１．０ｇ／ｆ２を含む酸性クリーニング溶液中で前処理
した。クリーニング溶液は約１４０’　Ｆの温度を有し
、アルミニウム合金は約４５秒処理した。アルミニウム
素材をクリーニング溶液から取り出し水道水でリンスし
た。ついでアルミニウム素材を３価クロム約０．４７９
７（１，６価クロム約１．Ｑ９９／ｆ２およびアモルフ
ァス溶融シリカ約２　、４９／ρを含む酸性被覆溶液で
スプレーした。酸性被覆溶液は最初ｐＨ約３．２２を有
した。

アルミニウム素材を酸性被覆溶液中で約９０°Ｆの温度
で約１０秒間処理した。処理の最終段階での酸性被覆溶
液のｐＨは約３．２であった。

アルミニウム合金素材を実施例！のように乾燥し、つい
でＰＰＧクエーカー・ブランド・ハイソリッズ・ブロン
ズ・コードＵＣ５１０４４で塗装した。塗装したアルミ
ニウム合金素材を乾燥した後、上記ＡＡＭＡテストを行
ないフィルム付着性、耐酸性、耐洗剤性および耐塩水ス
プレー性を評価した。塗装パネルは上記テストを申し分
なくパスした。

実施例■ アルミニウム合金６０６３を、硫酸（６６’Ｂｅ）約’
Ｉ　、　５９／（ｌおよびＨＬＢ価約測的〜約１２を有
する変性オキシエチル化直鎖アルコールノニオン界面活
性剤約１．０９／ｇを含む酸性クリーニング溶液中で前
処理した。クリーニング溶液は約１４０”Ｆの温度を有
し、アルミニウム合金は約４５秒処理した。アルミニウ
ム素材をクリーニング溶液から取り出し水道水でリンス
した。ついでアルミニウム素材を３価クロム約０．４７
９／１２，６価クロム約１．０９９／７２を含むが、ア
モルファス溶融シリカを含まない酸性被覆溶液でスプレ
ーした。

酸性被覆溶液は最初１３Ｈ約３．１を有した。アルミニ
ウム素材を酸性被覆溶液中で約９０°Ｆの温度で約１０
秒間処理した。処理の最終段階での酸性被覆溶液のｐＨ
は約３．１であった。

アルミニウム合金素材を実施例■のように乾燥し、つい
でＰＰＧクエーカー・ブランド・ハイソリッズ・ブロン
ズ・コードＵＣ５１０４４で塗装した。塗装したアルミ
ニウム合金素材を乾燥した後、上記ＡＡＭＡテストを行
ないフィルム付着性、耐酸性、耐洗剤性および耐塩水ス
プレー性を評価した。塗装パネルは上記テストを申し分
なくパスした。

実施例■ アルミニウム合金６０６３を、硫酸（６６゜Ｂｅ）約４
　、５９／ＱおよびＩ−Ｉ　Ｌ　Ｂ測的１０〜約１２を
有する変性オキシエチル化直鎖アルコールノニオン界面
活性剤約１　、０９７（ｌを含む酸性クリーニング溶液
中で前処理した。クリーニング溶液は約１４０°Ｆの温
度を有し、アルミニウム合金は約４５秒処理した。アル
ミニウム素材をクリーニング溶液から取り出し水道水で
リンスした。ついでアルミニウム素材を３価クロム約０
．０９９／（１，６価クロム約０．２２９／ｆｆを含む
が、アモルファス溶融シリカを含まない酸性被覆溶液で
スプレーした。

酸性被覆溶液は最初ｐ　Ｉ−１約３．４５を有した。ア
ルミニウム素材を酸性被覆溶液中で約９０°Ｆの温度で
約１０秒間処理した。処理の最終段階での酸性被覆溶液
のｐＨは約３．４５であった。

アルミニウム合金素材を実施例■のように乾燥し、つい
でＰＰＧクエーカー・ブランド・ハイソリッズ・ブロン
ズ・コードＵＣ５１０４４で塗装した。塗装したアルミ
ニウム合金素材を乾燥した後、上記Ａ　Ａ　Ｍ　Ａテス
トを行ないフィルム付着性、耐酸性、耐洗剤性および耐
塩水スプレー性を評価した。塗装パネルは上記テストを
申し分なくパスした。

実施例■ アルミニウム合金６０６３を、硫酸（６６゜Ｂｅ）約５
　、５９／（１、リン成約１４．８９７ｒｌＳＨＬＢ価
約ｌＯ〜約１２を有するアルキルポリオキシアルキレン
エーテルノニオン界面活性剤約０，３９９／（１および
ロジンのポリエチレングリコールエーテル（ノニオン湿
潤剤）約０．６１ｇ／１２を含む酸性クリーニング溶液
中で前処理した。クリーニング溶液は約１４０°　Ｆの
温度を有し、アルミニウム合金は約４５秒処理した。ア
ルミニウム素材をクリーニング溶液から取り出し水道水
でリンスした。ついでアルミニウム素材を３価クロム約
０．４７９／Ｑ、６価クロム約１．０９９／（を含むが
、アモルファス溶融シリカを含まない酸性被覆溶液でス
プレーした。酸性被覆溶液は最初ｐＨ約３．１を有した
。

アルミニウム素材を酸性被覆溶液中で約９０°Ｆの温度
で約１０秒間処理した。処理の最終段階での酸性被覆溶
液のｐＨは約３．１であった。アルミニウム合金素材を
実施例■のように乾燥し、ついでＰＰＧクエーカー・ブ
ランド・ハイソリッズ・ブロンズ・コードＵＣ５１０４
４で塗装した。塗装したアルミニウム合金素材を乾燥し
た後、上記ＡＡＭＡテストを行ないフィルム付着性、耐
酸性、耐洗剤性および耐塩水スプレー性を評価した。塗
装パネルは上記テストを申し分なくパスした。

裏籠鯉■ アルミニウム合金６０６３を、硫酸（６６’Ｂｅ）約４
．４ｇ／（、リン成約０．０２９／Ｑ、およびＨＬＢ価
約１０〜約１２を有する変性オキシエチル化直鎖アルコ
ールノニオン界面活性剤約１　、０９／Ｑを含む酸性ク
リーニング溶液中で前処理した。クリーニング溶液は約
１３０°Ｆの温度を有し、アルミニウム合金は約４５秒
処理した。アルミニウム素材をクリーニング溶液から取
り出し水道水でリンスした。ついでアルミニウム素材を
３価りロム約ｏ、４７ｇ／１２，６価クロム約１，０９
９／（およびアモルファス溶融シリカ約２　、４９／Ｑ
を含む酸性被覆溶液でスプレーした。酸性被覆溶液は最
初１）Ｈ約３．２を有した。アルミニウム素材を酸性被
覆溶液中で約９０°Ｆの温度で約１０秒間処理した。処
理の最終段階での酸性被覆溶液のｐｉ−１は約３．２で
あった。

実施例■ ひどく汚れたアルミニウム合金６０６３を、水酸化ナト
リウム約６．５ｇ／＋２およびグルコン酸ナトリウム０
　、６９／Ｑを含むアルカリクリーニング溶液中で前処
理した。クリーニング溶液は約１４０℃の温度を有し、
アルミニウム合金を約４５秒処理した。このアルミニウ
ム素材をクリーニング溶液から取り出し、水道水でリン
スした。ついでアルミニウム素材を、硫酸（６６“Ｂｅ
）約４．５９／Ｑ、フッ化水素成約ｏ、ｏ２ｇ／１２、
およびＨＬＢ価約１０〜約１２を有する変性オキシエチ
ル化直鎖アルコールノニオン界面活性剤約１　、０　ｇ
／（ｌを含む酸性クリーニング溶液中で前処理した。ク
リーニング溶液は約１３０°Ｆの温度を存し、アルミニ
ウム合金は約４５秒処理した。アルミニウム素材をクリ
ーニング溶液から取り出し水道水でリンスした。ついで
アルミニウム素材を３１１［ｉクロム約０．４７９／Ｑ
、６価クロム約１．０９ｇ／ｌおよびアモルファス溶融
シリカ約２．４９／ｅを含む酸性被覆溶液でスプレーし
た。酸性被覆溶液は最初ｐ１（約３．２を有した。アル
ミニウム素材を酸性被覆溶液中で約９０°Ｆの温度で約
１０秒間処理した。処理の最終段階での酸性被覆溶液の
ｐＨは約３．２であった。

アルミニウム合金素材を実施例■のように乾燥し、つい
でＰＰＧクエーカー・ブランド・ハイソリッズ・ブロン
ズ・コードＵＣ５１０４４で塗装した。塗装したアルミ
ニウム合金素材を乾燥した後、上記ＡＡＭ人テステスト
ないフィルム付着性、耐酸性、耐洗剤性および耐塩水ス
プレー性を評価した。塗装パネルは上記テストを申し分
なくパスした。

発明の効果本発明方法を用い、アルミニウムまたはアルミニウム合
金を前処理すると、金属の耐蝕性が改良されるのみなら
ず、その表面に塗装される有機塗料と金属の接着性が著
るしく向上する。

特許出廓人：アムケム・プロダクツ・インコーポレイテ
ッド代理人：弁理士　青　山葆　はか１名手続補正書（方幻特許庁長官殿　　　　　　　平成１年１月　１９日２　
発明の名称アルミニウムの前処理法３　補正をする者事件との関係　特許出願人名称　アムケム・プロダクツ・インコーポレイテッド４
代理人

Claims

【特許請求の範囲】

１．アルミニウムまたはアルミニウム合金表面から汚れ
を取り除きそして該表面を溶蝕するに十分な時間、該表
面を、硫酸、燐酸、弗化水素酸、またはそれらの混合物
から選択される酸性洗浄溶液、および非イオン界面活性
剤あるいは陰イオン界面活性剤と接触させる工程、水で
該表面をすすぐ工程、該表面が三価のクロムおよび六価
のクロムからなる酸性被覆溶液でおおわれるまで該表面
を該被覆溶液と接触させる工程、および該表面を乾燥さ
せる工程；からな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表面に有機被膜を形成する前にアル
ミニウムまたはアルミニウム合金を前処理する方法。
２．非イオン界面活性剤が、約１０ないし約１２のＨＬ
Ｂ値を有する変性オキシエチレン化直鎖アルコール、ポ
リエチレングリコールロジンエステル、およびアルキル
ポリオキシアルキレンエーテルから選択される請求項１
記載の方法。
３．洗浄溶液が硫酸（６６゜Ｂｅ）約１．５ないし約１
１．９ｇ／ｌおよび非イオン界面活性剤０．３ないし２
．６ｇ／ｌを含む請求項１記載の方法。
４．洗浄溶液が約１００゜Ｆないし約１８０゜Ｆの温度
である請求項１記載の方法。
５．表面を約１５秒ないし約３分間洗浄溶液と接触させ
る請求項１記載の方法。
６．被覆溶液が約７０゜Ｆないし約１３０゜Ｆの温度で
ある請求項１記載の方法。
７．被覆溶液が三価のクロム約０．０１ないし約０．７
ｇ／ｌおよび六価のクロム約０．０２ないし１．５ｇ／
ｌを含む請求項１記載の方法。
８．表面を約５秒ないし約２分間被覆溶液と接触させる
請求項１記載の方法。
９．請求項１記載の工程の前に、表面をアルカリ金属水
酸化物および錯生成剤からなるアルカリ性洗浄溶液と接
触させる工程、および表面を水ですすぐ工程を施す請求
項１記載の方法。
１０．錯生成剤がヒドロキシカルボン酸のアルカリ金属
塩からなる請求項９記載の方法。
１１．ヒドロキシカルボン酸の塩がナトリウムグルコネ
ート（ｇｌｕｃｏｎａｔｅ）およびナトリウムグルコヘ
プトネート（ｇｌｕｃｏｈｅｐｔｏｎａｔｅ）から選択
される請求項１０記載の方法。
１２．アルカリ性洗浄溶液が約１００゜Ｆないし約１５
０°Ｆである請求項９記載の方法。
１３．表面を約１５秒ないし約３分間アルカリ性洗浄溶
液と接触させる請求項９記載の方法。
１４．アルカリ性洗浄溶液がアルカリ金属水酸化物約１
．６ないし約１６．３ｇ／ｌおよびナトリウムグルコネ
ート約０．１２ないし約１．２ｇ／ｌを含む請求項９記
載の方法。
１５．接触工程を浸漬で行う請求項１記載の方法。
１６．接触工程をスプレー塗布で行う請求項１記載の方
法。
１７．接触工程を浸漬で行う請求項９記載の方法。
１８．接触工程をスプレー塗布で行う請求項９記載の方
法。
１９．請求項１の方法に従ってアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の表面を調製し、その後にその調製された
表面をペイントする工程からなるアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の環境安定性のあるペイント表面を調製
する方法。
２０．請求項９の方法に従ってアルミニウムまたはアル
ミニウム合金の表面を調製し、その後にその調製された
表面をペイントする工程からなるアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の環境安定性のあるペイント表面を調製
する方法。