JPH01219175A - アルミニウムまたはその合金の表面処理方法 - Google Patents

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） 本発明は、アルミニウムまたはその合金からなる被処理
材の表面から少なくとも部分的に金属を除去する機械加
工を施した該被処理材を塗装前処理のために調整する方
法に関するものである。

さらに、本発明は、ＡｌＭｇ系アルミニウム合金または
Ａ１１ｌＨ１ｌｎ系アルミニウム合金あるいは熱処理硬
化型Ａｌｌ１ｇＳｉ系アルミニウム合金からなる表面を
有する被処理材を処理する方法に関するものである。

酸洗および／または化成被膜の形成などの処理によるア
ルミニウム表面調整を行なった後、電着などによりアル
ミニウムに塗装することは公知である。しかしながら、
実際には、塗膜の密着性および塗膜下の耐腐食性が、走
行する自動車車体上で著しく変動し、あるいは塩水噴霧
および凝縮水に交互にさらす試験、も・しくはＮａＣｌ
で強化した屋外耐候試験などの応力試験中に、著しく変
動するのが常であった。この現象は例えばＡ１１１ｇ０
．４Ｓｉ１．２などのＡｌＭｇＳｉ系アルミニウム合金
の板材で特にテ著である。かかる変動をなくしそして充
分なレベルの品質を達成できる信頼性ある方法は従来知
られていなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明に至る研究の過程で、アルミニウム表面を研摩す
るかもしくは同様の機械加工による方法で該表面から金
属を除去した場合、塗料の密着性および耐腐食性の顕著
な低下が観察され、一方圧低表面を荒らさない場合は、
殆どの場合、得られた品質は一層良好となることが認め
られ、その漫さらに研究を行なって本発明に到達した。

本発明は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金から
なる表面を少なくとも部分的に金属を除去する機械加工
を施した被処理材を処理する方法に関して上述した欠点
をなくすための方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的は、冒頭で述べた形式の方法を実施する際に、
本発明により被処理材を、先ず、焼鈍しかつ／または酸
化性酸媒体で酸洗し、その後化成層で被覆することによ
り達成される。

「金属を除去する機械加工を施した被処理材」との語句
は、研摩、スフラッチング、旋盤加工、フライス磐加工
、プラストによる。研摩処理などの機械的仕上を施され
た被処理材を包含する。

本発明に係る方法は、全ての公知の塗装法の前処理に使
用できるが、粉体塗装、ハイソリッド塗装、アニオン電
着塗装およびカチオン電着塗装に適用すると、特に利点
が多い。

焼鈍段階は、例えば温度１５０−５００℃、５分ないし
数時間、かつ空気雰囲気で行なうことができる。焼鈍に
より所望の結果が得られるのは自然酸化層が成長しかつ
密になるためであると考えられる。

１１ＮＣｈ、　Ｈ２Ｓ０ａ＋過酸化物、Ｈ２ＳＯ４＋　
Ｆｅ　（ｌ　Ｉ　１１．およびフッ化水素酸もしくは錯
フツ化水素酸＋Ｆｃ（Ｉｌｌ１もしくは過酸化物が酸洗
に使用する酸化性酸として特に望ましいことが分かった
。特別の実施態様によれば、０．２〜５０ｇ／ｌの量の
フッ化物および／または錯フッ化物を酸化性酸媒体に添
加して酸洗作用を制御する。例えば、ＩＩＮ（ｈの使用
濃度はｌＯから５００ｇ／ｆ、好ましくは２００から４
５０ｇ／＃であり、！１２ＳＯ４の使用濃度は１０から
１５０ｇ／＃であり、またフッ素含有酸の使用濃度は５
から１００ｇ／＃である。酸化剤であるＦｅ（Ｉｌｌ）
の使用できる量は５から５０ｇ＃であり、また過酸化物
の使用できる量は０．５から３０ｇ／ｌである。

満足すべき結果をもたらすことが判明した酸洗溶液の組
成は次のものである：　ＨＮＯ３−３５０〜４００ｇ／
？＋ＨＦ−５〜１５ｇ／ｆ、　ＨＮＯｉ−２５０〜４０
０ｇ＃、　＋＋２ｓＯ，−７５．１００ｇ＃＋Ｆｅ（Ｉ
ＩＩ）　（硫酸塩として）　−１０〜２５ｇ／川ＩＦ−
０，用５〜２ｇ＃。酸洗溶液は、温度１５から４５℃の
ものであり、処理時間２０秒ないし５分、スプレーまた
は浸漬法で使用できる。

フッ化物含有溶液での酸洗の後にはフッ化物を含有しな
い単純な酸洗を行なうことが望ましい。この方法の典型
的例は１ｌＮＯ３＋ＨＦ／水洗／ｌｌＮ０゜の順序で行
なう方法である。

酸化性酸媒体での酸洗あるいは焼鈍処理の前に表面を清
浄にして油、油脂、はこり、ごみ等を除去し、これらに
よる妨害が起こらないようにしなければならない。かか
る清浄化は、有機溶媒あるいは弱酸を基本成分とする洗
浄剤、中性もしくはアルカリ性洗浄剤により行なうこと
ができる。

さらに、表面清浄化および初期ビックリングに対しては
力性ソーダもしくは力性カリ溶液による処理を行なうこ
とができ、またこの溶液に錯化剤を添加することもでき
る。

酸化性酸媒体中における処理に続いて水洗および乾燥を
行なうか、あるいは直接、水性媒体から化成被膜を形成
する。乾燥後の保存の際に表面が汚れるおそれがある場
合は、化成被膜形成を行なう表面を再清浄しなければな
らない。化成被膜形成のための工程を例示すると次のと
おりである。

黄色クロメート処理：例えば、Ｃｒｍ）およびＦ成分の
池に、ＮＯｌ、シアン錯塩、　Ｍｏ、Ｗ、Ｄａ。

Ｍｇなどの添加剤を含有する酸性水溶液を使用する。

緑色クロメート処理：例えばＣｒｍ）、Ｈ３ＰＯ４゜Ｆ
を含有する酸性水溶液を使用する。

無色クロメート処理：非常に薄い化成被膜を形成するよ
うに黄色もしくは緑色クロメート処理を調整し使用する
。

ノンクロム処理：チタンフッ化水素酸および／またはジ
ルコニウムフッ化水素敢を使用し、またアルカリ、ＰＯ
ａ、　Ｆ、　ＪＯｓ、タンニン、水溶性有機化合物を添
加する。

フッ化物活性化リン酸塩処理：ｚｌｌおよび／またはＮ
ｉ、および／またはＭｌｌおよび／または１および／ま
たはＣａのリン酸塩を主成分とする。好ましくは結晶性
であるリン酸塩層を形成する処理。

本発明の特に好ましい実施態様によれば、被処理材を、
ｌ　Ｎ　０３　＋　ＩＩ　Ｆおよび／またはＨＮＯ３を
含有する溶液で先ず酸洗し、次に、黄色クロメート処理
溶液またはフッ化物で活性化されたリン酸亜鉛−マンガ
ン処理溶液による化成層で被覆する。

本発明で処理可能な被処理材はアルミニウムからなるも
のであるか、あるいは例えば、Ｓｉ、　Ｆｅ。

（、＋、　Ｍｕ、　ＭＬ　Ｃｒ、　Ｚ＋＋およびＴｉな
どの合金元素で合金化されたアルミニウム合金である。

表面が、Ａｌｈ系アルアルミニウム合金ｌｌ１ｇｈ系ア
ルミニウム合金または熱処理硬化型ＡｌｌＩｇＳｉ系ア
ルミニウム合金からなる被処理材の処理に本発明方法を
使用すると特に利点が多い。被処理材は金属板、中実も
しくは中空部材、あるいは鋳物などとして入手されるも
のである。以下、実施例により本発明をより詳しく説明
する。

（実施例） ＾ｌＭｇＯ，４Ｓｉ１．２の板材を清浄にし、各板材の
表面の半分を研摩し、再び清浄にし、次に異なる「予備
処理」を施し、次に異なる「化学処理」を施した。使用
した「予備処理」は次のとおりであった。

「なし」　　　　　特別の予備処理を行なわない比較例 「焼鈍」　　　　　空気中で３７０℃で２時間焼鈍ｌＮ
ａ０１１／ｌｌＮ０．＋１ＩＦＩ　　ＮａＯＨ浸漬（Ｎ
ａＯｌｌ−２５ｇ／＃−ｔｌｚｏ。

６０℃、３０秒）／水洗／ＨＮＯ３（３８０ｇ＃−１ｆ
□０）モｌｉＦ　＋１０ｇ／Ｊ−１１，０１浸漬（２０
℃、３０秒）／水洗／脱イオ ン水水洗／乾燥 ｌＮａ０１１／１ＩＮＯ３＋ＨＦ１ ０ＮＣｈｌ　　　　　　前の処理と同様であったが、脱
イオン水水洗の前に１ＩＮＯ，＜４００ｇ／！−１１２
０）浸漬（２０℃、５分）／水洗の処理を行なった。

使用した「化学処理」は次のとおりであった。

「なし」　　　　　特別の処理を行なわない比較例 「緑色クロメート 処理Ｊ　　　　　　　Ｃｒｍ）　＋Ｈ３ＰＯ４＋ＨＦを
含有する酸性水溶液中に４５℃、２分浸漬 ／水洗／脱イオン水水洗／乾 燥を行なう緑色クロメート処 「黄色クロメート 処理」Ｃｒｍ）　ＮｌＮ０ｒ）ＩＩＦ＋に３ＦｅＣＮ６
を含有する酸性水溶液中に２０℃。

２０秒浸漬／水洗／脱イオン水 水洗／乾燥を行なう黄色クロ メート処理 「結晶性ＺｏｌｌｎＰｈ　　Ｚｏ＋ｉｌｏ＋Ｎｉ＋Ｎａ
＋ＮＯ＊＋ＮＯｚ＋Ｆを含有処理」　　　　　　する酸
性、低亜鉛リン酸塩溶液で５５℃、２分間スプレー処理 ／水洗／Ｃｒ（Ｖｌ）＋Ｃｒ（ＩＩＩ）を含有する酸性
水溶液で不動態化 処理／脱イオン水スプレー／ 乾燥 続いて、板をカチオン電着塗装して２層の自動車用塗料
で塗装した。塗膜を硬い鉛筆でスクラッチして金戊基材
面を露出させ、各種試験に洪したく第１および第２表参
照）。

第　　１　表 かっこ内の値ニスクラッチ最大４点以下−０−１３０−
６０＜−５）　　　　　　０−６（以下余白） 第２表　゛ ＮａＣ１で強化した屋外耐候性試験　３．５ヶ月塗膜下
の腐食幅（鳳１）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．アルミニウムまたはその合金からなる被処理材の表
   面から少なくとも部分的に金属を除去する機械加工を施
   した該被処理材を塗装前処理する方法において、被処理
   材を、先ず、焼鈍しかつ／または酸化性酸媒体で酸洗し
   、その後化成層で被覆することを特徴とするアルミニウ
   ムまたはその合金の表面処理方法。
2. ２．ＨＮＯ＿３、Ｈ＿２ＳＯ＿４＋過酸化物、Ｈ＿２Ｓ
   Ｏ＿４＋Ｆｅ（ＩＩＩ）または弗化水素酸もしくは錯フ
   ッ化水素酸にＦｅ（ＩＩＩ）および／または過酸化物を
   含有させた溶液を使用して一段もしくは連続２段以上で
   被処理材を酸洗する請求項１記載のアルミニウムまたは
   その合金の表面処理方法。
3. ３．フッ化物および／または錯フッ化物を含有する溶液
   で被処理材を酸洗する請求項１または２記載のアルミニ
   ウムまたはその合金の表面処理方法。
4. ４．緑色クロメート処理、黄色クロメート処理、無色ク
   ロメート処理、チタンフッ化水素酸および／またはジル
   コニウムフッ化水素酸を主成分としクロムを含有しない
   処理液を使用する処理、あるいはアルカリ、および／ま
   たはＺｎ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃａの少なくとも１種の
   リン酸塩を主成分とするフッ化物活性化リン酸塩処理に
   よる化成層で被処理材を被覆する、請求項１から３まで
   の何れか１項に記載のアルミニウムまたはその合金の表
   面処理方法。
5. ５．被処理材を、先ず、ＨＮＯ＿３＋ＨＦおよび／また
   はＨＮＯ＿３を含有する溶液で酸洗し、その後黄色クロ
   メート処理またはフッ化物活性化亜鉛−マンガンリン酸
   塩処理による化成層で被覆する、請求項１から４までの
   何れか１項に記載の塗装用アルミニウムまたはその合金
   の表面処理方法。
6. ６．電着塗装、粉体塗装、またはハイソリッド塗装によ
   る被処理材の塗装用の調整を行なう請求項１から５まで
   の何れか１項に記載のアルミニウムまたはその合金の表
   面処理方法。
7. ７．表面が、ＡｌＭｇ系アルミニウム合金、ＡｌＭｇＭ
   ｎ系アルミニウム合金、または熱処理型ＡｌＭｇＳｉ系
   アルミニウム合金からなる被処理材の処理に使用する請
   求項１から６までの何れか１項に記載のアルミニウムま
   たはその合金の表面処理方法。