JPH02115385A - 脱脂性に優れた塗油アルミニウム合金板の製造方法 - 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Ｍｇ含有アルミニウム合金板に係り、より詳し
ぐは、自動車パネル材等、潤滑油を用いてプレス成形さ
れ、その後塗装等の表面処理が施される用途に適する脱
脂性に優れたＭｇ含有の塗油アルミニウム合金板に関す
るものである。 （従、来の技術及び解決しようとする課題）自動車パネ
ル材、ｌ家電パネル材等を一例とする各種成形加工用の
ＡＱ合金板には１通常Ｍｇを含有する５××Ｘ系、６ｘ
××系、７ｘｘｘ系等のＡＱ合金が用いられている。 これらＡＱ合金板の製造は、通常、まずプレス成形され
るが、成形加工性を向上させるために、この工程途中或
いは最終工程で軟質化処理或いは液体化処理等の熱処理
が施される。次いで脱脂し、塗装等の表面処理が施され
るのが一般的である。 このうち、脱脂処理は、プレス成形加工時に使用する潤
滑油や表面保護を目的とする防錆油を除去し、以降の工
程での塗装等の表面処理の効果を効率的に得るために行
なわれるものである。 しかし、従来は、この脱脂処理によっても表面の潤滑油
、防錆油等を効果的に除去できず、そのため１表面処理
の不拘−化、塗ＩＦＪ密着性の不良等。 多くの問題があった。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、プレス成形加工時等に使用される潤
滑油等の油分を脱脂工程で容易に除去でき、優れた脱脂
性を有するＭｇ含有塗油アルミニウム合金板を提供する
ことを目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明者らは、脱脂性がよく
ない原因の究明に努めると共に、その対応策を見い出す
べく鋭意研究を重ねた。その結果。 熱処理で生成される酸化皮膜にはＭｇが多く含まれてお
り、更に大気中の水分との反応により潤滑油や防錆油と
の親和力を強めていることが原因であることに鑑みて、
酸化皮膜の厚さ及びＭ　ｇ　／ＡＱ比をコントロールし
たＭｇ含有アルミニウム合金板に、粘性、油膜厚さを規
制した防錆油を塗油することにより、長期保管後にプレ
ス油を再塗油しても脱脂性が非常に優れていることを見
い出し、ここに本発明をなしたものである。 すなわち１本発明に係る脱脂性に優れたＭｇ含有塗油ア
ルミニウム合金板は、Ｍｇ：　０　、５　ｗｔ％以上含
有するアルミニウム合金板において１表面に生成したＭ
ｇＯリッチな酸化皮膜の化学的溶解により、酸化皮膜厚
さが４５Å以下、溶解後の表面層のＭｇ／Ａｌ比が０．
５以下であり、かつ、該表面に速やかに温度４０℃の状
態での粘性が１．３〜６．５Ｃ，Ｓ、Ｔ、の防錆油を油
膜厚さが０．０５〜５．０μｍの範囲で塗油してなるこ
とを特徴とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 まず、従来、脱脂性が良好でなかった原因について本発
明者らが検討した結果について述べる。 Ｍｇ含有Ａｆ１合金を大気中等の酸化性雰囲気で熱処理
（加熱）すると、ＡＱ合全中に含まれるＭｇが優先的に
酸化される結果、表面層近傍のＡＱ合全中のＭｇ濃度が
低下する。このようにＭｇ濃度が低下すると、ＡＱ合金
中から表面に向かってＭｇの拡散が生じ、濃度差を小さ
くする方向に作用する。これらの作用により、Ｍｇ含有
ＡＱ合金を熱処理することにより、表面にＭｇを多量に
含む酸化皮膜が生成するのである。 そして、熱処理により生成する酸化皮膜の厚さは、Ａｆ
１合金中のＭｇ含有量、熱処理条件（温度、時間、雰囲
気）等により異なるが、例えば、０．５〜５ｗｔ％のＭ
ｇを含むＡＱ合金の場合には、通常５０〜１００人程度
である。なお、ここでの酸化皮膜の膜厚とは、５０ｍＶ
、Ｉ　Ｋ　Ｈ’ｚの交流を用い、酸化皮膜の誘電係数を
７とした場合の静電容量より求めた値である。 また、上述の酸化皮膜をＥＳＣＡにより分析したＭｇ／
ＡＱ比は１．０〜３．５程度であり、ＡＱ合金中に含ま
れるＭｇ濃度に対し、著しく多量のＭｇを含有している
。 このような酸化皮膜は、プレス成形時に使用する潤滑油
との親和力が強く、次工程での脱脂で除去され難いこと
が種々検討を重ねた結果、判明した。なお、酸化皮膜の
潤滑油等油分の親和力は、熱処理により生成した直後よ
りも、大気中の水分により変質した方が更に親和力が増
大し、脱脂性を阻害させることも明らかになった。 そこで、プレス成形時に使用される潤滑油の脱脂性不十
分という問題点を解決する手段を見い出すべく、潤滑油
の検討、脱脂条件の検討等を種々行ったところ、ＡＱい
合金表面に生成したＭｇを多く含む酸化皮膜の除去が最
も有効であることが判明したのである。 次に１本発明における酸化皮膜除去に関する条件につい
て説明する。 酸化皮膜を除去する方法としては、機械的手法、化学的
手法のいずれを用いてもよいが、工場でのコイルフオー
ムでの処理性を考慮すると、例えば、１０％硝酸、市販
アルカリ系洗浄剤等を用いた化学的な酸、アルカリ浴洗
浄とするのが好都合である。 化学的手法による洗浄の場合、酸化皮膜の除去は、浴の
濃度、温度、時間等の条件により、除去程度が変化する
。本発明者らは、酸化皮膜厚さ及び洗浄後の表面層のＭ
ｇ／Ａｌ比と潤滑油塗布後の脱脂性との関係について種
々の組合せで試験した結果、前述の静電容量法により測
定した酸化皮膜厚さが４５Å以下で、かつＥＳＣＡで分
析した表面層のＭｇ／ＡＱ比が０．５以下であれば、良
好な脱脂性が得られることが判明した。 なお、酸化皮膜厚さが４５人より厚い場合、或いはたと
え酸化膜厚さが４５Å以下であっても、Ｍｇ／Ａｆｆ比
が０．５を超えると、脱脂性の向上効果が不充分となり
、脱脂性の低下が著しくなる。 また、本発明におけるＭｇ含有アルミニウム合金は、少
なくともＭｇが０．５ｗｔ％以上含まれているＡ１合金
であれば、その組成は限定されない。 Ｍｇが０．５ｗｔ％未満のＡ９合金の場合は酸化皮膜中
のＭｇＯ量がそれほどリッチとならず、ＭｇＯリッチな
酸化皮膜に起因する脱脂性の低下の問題が少ない。 次に、本発明における塗油に関する条件について説明す
る。 まず、上記方法にて製造したアルミニウム合金板につい
て、本発明者らが更に研究を重ねたところ、酸或いはア
ルカリ洗浄により酸化皮膜を除去しても、大気中にて裸
のま）保管しておくと、アルミニウムは活性な金属であ
るため短時間で板表面に緻密な自然酸化皮膜が生成され
ることが判明した。生成される酸化皮膜は、保管中の大
気温度、湿度、時間等によ吠異なるが、２〜３ケ月程度
の放置により５０〜６０人程度となる。 この酸化皮膜厚さは、酸化性雰囲気で熱処理（加熱）し
たものと比べて非常に薄いものの、前述の如く大気中の
水分等により、変質しているため油との親和力が大きく
なり、脱脂性が著しく低下する。 一方、通常、工場でのコイルフオームにてアルミニウム
合金板を製造する場合、酸或いはアルカリ洗浄後１巻取
り時のスリキズ防止や表面腐食防止の目的から油の塗油
が必要である。コイル製造時の油の塗り易さから、一般
には粘性の低い油が使用される。油の組成により異なる
が、粘性の低い油は、−船釣に塗油後の蒸発量が大きく
、長期保管しておくと油分が蒸発し、残留油膜厚さが非
常に薄くなる。このため、防錆効果が少なくなり、アル
ミニウム板表面に酸化皮膜が生成され易くなり、プレス
油等を再塗油した場合、結果として、脱脂性が低下して
くる。 このような事情を考慮して１本発明者らは、酸化皮膜除
去後の長期保存に伴う自然酸化膜生成に対する対策につ
いて鋭意研究を重ねた結果、前述の方法による酸化皮膜
除去の後、速やかに、粘性１．３〜６．５Ｃ，Ｓ、Ｔ、
の防錆油を、油膜厚さが０．０５〜５μ履の範囲となる
ように塗油することにより、保存則・間の延長ができ、
脱脂性低下の問題がなくなることを見い出した。 すなわち、油の粘性が１．３Ｃ，Ｓ、Ｔ、未満の防錆油
を塗布した場合は、大気中に保管後、板表面の残油量が
少なくなり、表面保護の効果が得られず、酸化皮膜が生
成され、脱脂性が悪くなる。逆に粘性が６．５Ｃ，Ｓ、
Ｔ、を超える防錆油を塗油した場合は、表面保護効果は
よく、酸化皮膜の生成は防止されるものの、油の吸着が
大きく、脱脂性が悪くなって、油残りを起こしたり、コ
イル製造時の塗油が難しくなり、均一に塗油することが
でき難くなる。したがって、塗油する油としては粘性が
１．３〜６．５Ｃ，Ｓ、Ｔ、のものを使用する必要があ
る。 一方、塗油後の油膜厚さであるが、０．０５μ冑未満の
場合は、油膜厚さが薄いため、表面保護作用が少なく、
酸化皮膜が生成し易くなり、また傷も付き易い、逆に５
μｍを超えると１表面保護作用はよいが、油残り等、脱
脂性が悪くなる。したがって、油膜厚さは０．０５〜５
μ−の範囲とする必要がある。 なお、上記塗油は、前述の方法による酸化皮膜除去の後
、速やかに行う必要があり、好ましくは１０日以内位に
行う。塗油までの期間があまりありすぎると、自然酸化
皮膜が生成され、脱油性の低下をもたらすので好ましく
ない。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 裏庭五上 プレス成形加工用に多用されている６０６１合金（Ｍｇ
含有量１．０＋ｔ％）、５１８２合金（Ｍｇ含有量４　
、５　ｗｔ％）からなる冷延板を用い、第１表に示すよ
うに熱処現条件及び洗浄条件を変化させ、供試材とした
。 得られた供試材について表面酸化皮膜の厚さ及びＭｇ／
Ａｌ比を調べた。その結果を第１表に併記する。 次いで、この供試材に対し、洗浄直後にＪＩＳＫ　　２
２４８に規定されるＮＰ−３型の防錆油（粘性４．７Ｃ
，Ｓ、Ｔ、）を塗布（油膜厚さ０．２μすし、室内にて
２０日間放置した。その後、市販アルカリ系脱脂剤“リ
ドリン１３２２　Ｎ４”（日本ペイント製）の２％浴を
用い、温度６０℃、時間３０秒の条件で浸漬脱脂を行っ
た。 脱脂性の評価は、浸漬脱脂処理後の水漏れ性により評価
した。この場合、完全水漏れのものを０印、一部水ハジ
キのものをΔ印、全面水ハジキのものをｘ印を付して評
価した。その結果を第１表に併記する。 第１表より１本発明例ＮＧ１〜虱１３はいずれも脱脂性
が優れていることがわかる。一方１表面酸化皮膜の厚さ
又はＭｇ／ＡＱ比のいずれかが本発明範囲外の比較例や
従来例は、脱脂性が低下しているか或いは著しく劣って
いる。なお、比較例庖２０は脱脂性が良好であるが、機
械的手法による表面洗浄の例であり１．実用的とは云え
ない。

【以下余白】 ス」１」里 実施例１で脱脂性の優れた供試材のうちから、代表的な
Ｎ１１Ｌ５材と＆８材を選び出し、油の粘性、塗油量を
種々変えると共に洗浄後塗油までの期間を変えて塗油し
、室内にて３〜６ケ月間放置した。 次いで、この供試材を市販アルカリ系脱脂剤″リドリン
＃　３２２　Ｎ４”（日本ペイント製）の２％浴を用い
、温度６０℃１時間３０秒の条件で浸漬脱脂を行った。 脱脂性について評価した結果を第２表に示す。 なお、脱脂性の評価は、浸漬脱脂処理後の水漏れ性によ
り評価した。この場合、完全水漏れしたものをＱ印、一
部水ハジキしたものをΔ印、全面水ハジキしたものをｘ
印を付して評価した。 第２表より、本発明例Ｎｃｉｌ〜＆１２は、板製追抜６
ケ月の長期保管後でもいずれも脱脂性が優れていること
がわかる。 一方、塗油の粘性又は油膜厚さのいずれかが本発明範囲
外の比較例＆１４〜ＮＱ１８では３〜６ケ月後、脱脂性
が低下しているか或いは著しく劣っている。また洗浄後
速やかに塗油しなかった比較例＆１８は３ケ月後には脱
脂性が低下している。 勿論、塗油しない比較例＆１３では脱脂性が劣っている
。

【以下余白】

ス１１」一 実施例１及び実竿例２で水漏れ性を評価した供試材につ
き、市販クロメート処理浴を用いてクロメート処理を施
した。クロメート皮膜の均一性は脱脂性の評価基準と同
様とした。 その結果、実施例１及び実施例２における各本発明例で
は水漏れ部にクロメート皮膜が正常に生成し、優れた下
地処理性が認められたが、比較例及び従来例の場合、水
ハジキ部ではクロメート皮膜が生成しないか又は不均一
であった。 失凰旌土 実施例３でクロメート処理を施した供試材につき、エポ
キシ系焼付型塗料を２０μＩの膜厚で塗装した。塗装密
着性は沸騰純水中に３０分浸漬した後、取出し、その直
後にセロテープ剥離テストを実施して塗膜密着性を評価
した。 その結果、本発明例のようにクロメート皮膜が均一に生
成している部位の塗膜密着性は良好であったが、比較例
及び従来例においてクロメート皮膜が生成していない部
位や生成が不均一な部位では塗膜の剥離が認められた。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、熱処理時に生成
する酸化皮膜を化学的方法で除去して酸化皮膜の厚さ及
びＭｇ／Ａａ比を規制し、更に酸化皮膜除去後速やかに
、粘性及び油膜厚さを規制した防錆油を塗油した構成で
あるので、長期保管後でも脱脂性が優れ、したがって、
下地処理塗膜密着性に著しい改善効果が得られる。 特に、成形加工後の脱脂及び表面処理が重要視されてい
る自動車パネル材、家電パネル材等の需要分野において
、脱脂性に優れるアルミ素材の提供は極めてメリットが
大きいものである。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　中　　村　　　尚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇ：０．５ｗｔ％以上含有するアルミニウム合金板に
   おいて、表面に生成したＭｇＯリッチな酸化皮膜の化学
   的溶解により、酸化皮膜厚さが４５Å以下、溶解後の表
   面層のＭｇ／Ａｌ比が０．５以下であり、かつ、該表面
   に速やかに温度４０℃の状態での粘性が１．３〜６．５
   Ｃ．Ｓ．Ｔ．の防錆油を油膜厚さが０．０５〜５．０μ
   ｍの範囲で塗油してなることを特徴とする脱脂性に優れ
   た塗油アルミニウム合金板。