JPH04168293A - 鉄―アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法 - Google Patents
鉄―アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法Info
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- JPH04168293A JPH04168293A JP29495590A JP29495590A JPH04168293A JP H04168293 A JPH04168293 A JP H04168293A JP 29495590 A JP29495590 A JP 29495590A JP 29495590 A JP29495590 A JP 29495590A JP H04168293 A JPH04168293 A JP H04168293A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は鉄−アルミニウム系板金構成体、具体的には自
動車車体、家庭電機製品などの表面に塗装後の耐食性並
びに塗膜密着性の優れたリン酸塩化成皮膜を形成させる
ために適用される新規な塗装前処理方法に関するもので
あって、特にカチオン電着塗装の前処理として優れた性
能を発揮し、更にリン酸塩化成処理液の処理液安定性を
大幅に向上させ得る新規な塗装前処理方法に関するもの
である。尚、鉄−アルミニウム系板金構成体とは詳しく
は鋼板、亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、合金化
亜鉛めっき鋼板等の１種又は２種以上の鉄系金属材料及
びアルミニウム板、アルミニウム合金板から選ばれるア
ルミニウム系材料とから成る板金構成体を示すものであ
る。
動車車体、家庭電機製品などの表面に塗装後の耐食性並
びに塗膜密着性の優れたリン酸塩化成皮膜を形成させる
ために適用される新規な塗装前処理方法に関するもので
あって、特にカチオン電着塗装の前処理として優れた性
能を発揮し、更にリン酸塩化成処理液の処理液安定性を
大幅に向上させ得る新規な塗装前処理方法に関するもの
である。尚、鉄−アルミニウム系板金構成体とは詳しく
は鋼板、亜鉛めっき鋼板、亜鉛合金めっき鋼板、合金化
亜鉛めっき鋼板等の１種又は２種以上の鉄系金属材料及
びアルミニウム板、アルミニウム合金板から選ばれるア
ルミニウム系材料とから成る板金構成体を示すものであ
る。
アルミニウム系材料に対する塗装前処理方法としてはク
ロメート処理及びリン酸塩化成処理が一般的である。こ
れらの内アルミニウム系材料へのリン酸塩化成処理は処
理液中のアルミニウムイオン濃度をある一定濃度以下に
抑える必要があり、そのために■リン酸塩処理液中にあ
る種の添加剤を添加することによってアルミニウムイオ
ンを沈澱物として沈殿除去する方法（’ 特開昭５７−
７０２８７号公報）、■遊離酸度と遊離フッ素の割合を
規定する方法（特開昭６３−１５７８７９号公報）等の
発明が従来例として周知である。 又■１．Ｏｇ／♂以上の付着量の亜鉛系めっき層或は鉄
系めっき層を存するリン酸塩処理性に優れたアルミニウ
ム系材料（特開昭６１−１５７６９３号公報）、■Ｚｎ
系蒸着めっきの施されたＡノ又はＡ１合金板（特開昭８
３−１５３２Ｅ３２号公報）及び■０．４〜５．０ｇ／
♂の亜鉛めっき層を有するアルミニウム又はアルミニウ
ム合金板（特開昭Ｅｉ３−１８Ｅｉ９ｆ３４号公報）の
発明が知られているが、これは主として電気めっき法或
は蒸着めっき法によりめっき処理を行っており、作業性
が悪いばかりでなくコスト高である。アルミニウム系材
料に対し、亜鉛置換めっき処理を施す技術としては、■
水酸化アルカリ水溶液に亜鉛を溶存させた処理液を用い
たジンケート処理、及びフッ化亜鉛の水溶液にて処理す
る方法（特開昭５９−２０５４６７号公報）等の発明も
知られているが、これらは何れもろう付けの前処理に使
用されるものである。
ロメート処理及びリン酸塩化成処理が一般的である。こ
れらの内アルミニウム系材料へのリン酸塩化成処理は処
理液中のアルミニウムイオン濃度をある一定濃度以下に
抑える必要があり、そのために■リン酸塩処理液中にあ
る種の添加剤を添加することによってアルミニウムイオ
ンを沈澱物として沈殿除去する方法（’ 特開昭５７−
７０２８７号公報）、■遊離酸度と遊離フッ素の割合を
規定する方法（特開昭６３−１５７８７９号公報）等の
発明が従来例として周知である。 又■１．Ｏｇ／♂以上の付着量の亜鉛系めっき層或は鉄
系めっき層を存するリン酸塩処理性に優れたアルミニウ
ム系材料（特開昭６１−１５７６９３号公報）、■Ｚｎ
系蒸着めっきの施されたＡノ又はＡ１合金板（特開昭８
３−１５３２Ｅ３２号公報）及び■０．４〜５．０ｇ／
♂の亜鉛めっき層を有するアルミニウム又はアルミニウ
ム合金板（特開昭Ｅｉ３−１８Ｅｉ９ｆ３４号公報）の
発明が知られているが、これは主として電気めっき法或
は蒸着めっき法によりめっき処理を行っており、作業性
が悪いばかりでなくコスト高である。アルミニウム系材
料に対し、亜鉛置換めっき処理を施す技術としては、■
水酸化アルカリ水溶液に亜鉛を溶存させた処理液を用い
たジンケート処理、及びフッ化亜鉛の水溶液にて処理す
る方法（特開昭５９−２０５４６７号公報）等の発明も
知られているが、これらは何れもろう付けの前処理に使
用されるものである。
前記従来技術の内、クロメート処理についてはアルミニ
ウム系材料単独に対しては有効であるが、冷延鋼板及び
亜鉛系めっき鋼板に対して同時処理を行った場合、充分
な塗装性能、特に電着塗装性能は得られない。前記■の
発明に係るリン酸塩化成処理の中でアルミニウムイオン
を沈殿除去する方法については、フッ化物として沈澱し
たスラッジ成分の除去に濾過装置を必要とし、設備の拡
充が余儀なくされること、及び産業廃棄物として排出さ
れるスラッジの処理問題等、設備的及び生産技術的な面
において課題を有している。又前記■の発明は、遊離酸
度と遊離フッ素の割合を規定する方法であるが、処理工
程の中で一定量以上のアルミニウムイオンが処理液中に
混入してきた場合に、充分な化成性は得られないと言う
課題を有している。 更に、リン酸塩化成処理についての従来の化成処理方法
においては、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板に処理条件
を合わせた場合、アルミニウム系材料に均一で緻密なリ
ン酸塩皮膜結晶を析出させることは非常に困難であり、
充分な塗装性能が得られない。又、アルミニウム系材料
上に亜鉛系めっき層を付着させた場合、リン酸塩化成処
理性は向上するが、置換めっき注量外の処理法を用いた
場合は塗膜密着性が劣化してしまう。更にアルミニウム
系材料をシートの段階で亜鉛めっきした場合、実際の製
品にするにはプレス加工後リン酸塩化成処理を施す必要
があるが、アルミニウム系材料はプレス加工性が悪く、
プレス加工時に生じる歪を研磨により補修することが多
いため、研磨面の塗装性能に問題を生じることが多い。
ウム系材料単独に対しては有効であるが、冷延鋼板及び
亜鉛系めっき鋼板に対して同時処理を行った場合、充分
な塗装性能、特に電着塗装性能は得られない。前記■の
発明に係るリン酸塩化成処理の中でアルミニウムイオン
を沈殿除去する方法については、フッ化物として沈澱し
たスラッジ成分の除去に濾過装置を必要とし、設備の拡
充が余儀なくされること、及び産業廃棄物として排出さ
れるスラッジの処理問題等、設備的及び生産技術的な面
において課題を有している。又前記■の発明は、遊離酸
度と遊離フッ素の割合を規定する方法であるが、処理工
程の中で一定量以上のアルミニウムイオンが処理液中に
混入してきた場合に、充分な化成性は得られないと言う
課題を有している。 更に、リン酸塩化成処理についての従来の化成処理方法
においては、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板に処理条件
を合わせた場合、アルミニウム系材料に均一で緻密なリ
ン酸塩皮膜結晶を析出させることは非常に困難であり、
充分な塗装性能が得られない。又、アルミニウム系材料
上に亜鉛系めっき層を付着させた場合、リン酸塩化成処
理性は向上するが、置換めっき注量外の処理法を用いた
場合は塗膜密着性が劣化してしまう。更にアルミニウム
系材料をシートの段階で亜鉛めっきした場合、実際の製
品にするにはプレス加工後リン酸塩化成処理を施す必要
があるが、アルミニウム系材料はプレス加工性が悪く、
プレス加工時に生じる歪を研磨により補修することが多
いため、研磨面の塗装性能に問題を生じることが多い。
前記従来例の課題及び問題点を解決する具体的手段とし
て本発明は、鉄−アルミニウム系板金構成体の表面を亜
鉛又は亜鉛合金の置換めっき液で処理してアルミニウム
系板金表面に０．１ｇ／ｍ２〜３．Ｏｇ／ｖ！の亜鉛又
は亜鉛合金の皮膜を形成させその後前記板金構成体の表
面にリン酸塩化成皮膜を形成させることを特徴とする鉄
−アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法を提供す
るものであり、又、前記亜鉛合金の置換めっき液は、ニ
ッケルイオン、第一鉄イオン及びコバルトイオンから選
ばれる１種又は２種以上を含有し、更には亜鉛置換めっ
き液は界面活性剤を０．５〜１０ｇ／ｌ含有するように
することで、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板と同様、ア
ルミニウム系材料、特にプレス加工後研磨された部位に
対しても均一で緻密なリン酸塩化成皮膜を析出させるこ
とが可能となるのである。 又、上記処理を行うことにより、リン酸塩化成処理液中
で妨害イオンとして働くアルミニウムイオンが処理液中
に混入してくることが無くなり、従来のアルミニウム系
材料の混入しないリン酸塩化成処理の液組成及び管理法
をそのまま登用できるようになる。つまり本発明による
処理を行うことにより塗装性能を充分満足し得るリン酸
塩化成皮膜が得られると共に、リン酸塩化成処理液の管
理性をも改善し得るものである。 更に本発明における亜鉛置換めっき処理液は、アルミニ
ウム系材料とは反応するが鉄、亜鉛及び亜鉛合金に対し
ては極めて反応性の少ない処理であるために、鉄系金属
材料が置換めっき液に接触しても鉄系金属材料の化成性
、塗装性能及び亜鉛置換めっき処理液に対しては何等悪
影響を与えることはない。 本発明は鉄−アルミニウム系金属板金構成体の表面を亜
鉛又は亜鉛合金の置換めっき液で処理してアルミニウム
系材料上に０．１〜３．０ｇ／♂の亜鉛又は亜鉛合金の
皮膜を形成させ、その後板金構成体の表面にリン酸塩化
成皮膜を形成させることを特徴としている。亜鉛めっき
皮膜重量として０．Ｌｇ／！１１”を下回るとリン酸塩
化成処理中にアルミニウムの溶出が起こり処理液安定性
が損な□われると同時に均一で緻密なリン酸塩化成皮膜
が析出しづらくなり、充分な塗装性能は得られない。亜
鉛めっき皮膜重量として３．０ｇ／♂を越えるとリン酸
塩化成皮膜の均−緻密化及びリン酸塩化成処理液の安定
化は成されるものの、均一で密着性の良い亜鉛置換めっ
き皮膜を形成させることが困難になり、塗装後の塗膜密
着性も劣化する。 本発明では亜鉛置換めっき処理液中に亜鉛イオン以外の
金属イオンとして、ニッケルイオン、第一鉄イオン及び
コバルトイオンから選ばれる１種又は２種以上を含有す
ることも可能であり、これによってリン酸塩化成処理性
を向上させることができると共に塗装性能の向上も図れ
る。 本発明の亜鉛置換めっき処理液は、亜鉛が両性金属であ
ることから酸性及びアルカリ性の水溶液に亜鉛を溶存さ
せることにより得られる。よってアルカリ性水溶液に亜
鉛イオンを溶存させ、適当な界面活性剤を添加すること
で亜鉛置換めっき処理と脱脂処理とを同時処理すること
も可能である。界面活性剤はカチオン系、ノニオン系、
アニオン系及び両性系の内の１種又は２種以上から選ば
れるが、カチオン系とアニオン系の併用は両者の洗浄作
用が相殺されることがあるので好ましくない。活性剤成
分として０．６ｇ／ｌ以下であると十分な洗浄効果は得
られず、１０ｇ／Ｉ！を越える場合はもはやそれ以上の
洗浄効果を得ることはできず経済的に不利である。又中
性領域及びアルカリ性領域でニッケルイオン、第二鉄イ
オン及びコバルトイオンの中から選ばれる１種又は２種
以上を添加する場合には亜鉛めっき処理液の安定化のた
めに適当なキレート剤を添加する必要がある。 本発明の亜鉛置換めっき処理液は２５〜７５℃の温度範
囲で問題なく処理され、処理法としては浸漬処理或はス
プレー処理いずれによっても本発明の効果を妨げるもの
ではない。
て本発明は、鉄−アルミニウム系板金構成体の表面を亜
鉛又は亜鉛合金の置換めっき液で処理してアルミニウム
系板金表面に０．１ｇ／ｍ２〜３．Ｏｇ／ｖ！の亜鉛又
は亜鉛合金の皮膜を形成させその後前記板金構成体の表
面にリン酸塩化成皮膜を形成させることを特徴とする鉄
−アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法を提供す
るものであり、又、前記亜鉛合金の置換めっき液は、ニ
ッケルイオン、第一鉄イオン及びコバルトイオンから選
ばれる１種又は２種以上を含有し、更には亜鉛置換めっ
き液は界面活性剤を０．５〜１０ｇ／ｌ含有するように
することで、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板と同様、ア
ルミニウム系材料、特にプレス加工後研磨された部位に
対しても均一で緻密なリン酸塩化成皮膜を析出させるこ
とが可能となるのである。 又、上記処理を行うことにより、リン酸塩化成処理液中
で妨害イオンとして働くアルミニウムイオンが処理液中
に混入してくることが無くなり、従来のアルミニウム系
材料の混入しないリン酸塩化成処理の液組成及び管理法
をそのまま登用できるようになる。つまり本発明による
処理を行うことにより塗装性能を充分満足し得るリン酸
塩化成皮膜が得られると共に、リン酸塩化成処理液の管
理性をも改善し得るものである。 更に本発明における亜鉛置換めっき処理液は、アルミニ
ウム系材料とは反応するが鉄、亜鉛及び亜鉛合金に対し
ては極めて反応性の少ない処理であるために、鉄系金属
材料が置換めっき液に接触しても鉄系金属材料の化成性
、塗装性能及び亜鉛置換めっき処理液に対しては何等悪
影響を与えることはない。 本発明は鉄−アルミニウム系金属板金構成体の表面を亜
鉛又は亜鉛合金の置換めっき液で処理してアルミニウム
系材料上に０．１〜３．０ｇ／♂の亜鉛又は亜鉛合金の
皮膜を形成させ、その後板金構成体の表面にリン酸塩化
成皮膜を形成させることを特徴としている。亜鉛めっき
皮膜重量として０．Ｌｇ／！１１”を下回るとリン酸塩
化成処理中にアルミニウムの溶出が起こり処理液安定性
が損な□われると同時に均一で緻密なリン酸塩化成皮膜
が析出しづらくなり、充分な塗装性能は得られない。亜
鉛めっき皮膜重量として３．０ｇ／♂を越えるとリン酸
塩化成皮膜の均−緻密化及びリン酸塩化成処理液の安定
化は成されるものの、均一で密着性の良い亜鉛置換めっ
き皮膜を形成させることが困難になり、塗装後の塗膜密
着性も劣化する。 本発明では亜鉛置換めっき処理液中に亜鉛イオン以外の
金属イオンとして、ニッケルイオン、第一鉄イオン及び
コバルトイオンから選ばれる１種又は２種以上を含有す
ることも可能であり、これによってリン酸塩化成処理性
を向上させることができると共に塗装性能の向上も図れ
る。 本発明の亜鉛置換めっき処理液は、亜鉛が両性金属であ
ることから酸性及びアルカリ性の水溶液に亜鉛を溶存さ
せることにより得られる。よってアルカリ性水溶液に亜
鉛イオンを溶存させ、適当な界面活性剤を添加すること
で亜鉛置換めっき処理と脱脂処理とを同時処理すること
も可能である。界面活性剤はカチオン系、ノニオン系、
アニオン系及び両性系の内の１種又は２種以上から選ば
れるが、カチオン系とアニオン系の併用は両者の洗浄作
用が相殺されることがあるので好ましくない。活性剤成
分として０．６ｇ／ｌ以下であると十分な洗浄効果は得
られず、１０ｇ／Ｉ！を越える場合はもはやそれ以上の
洗浄効果を得ることはできず経済的に不利である。又中
性領域及びアルカリ性領域でニッケルイオン、第二鉄イ
オン及びコバルトイオンの中から選ばれる１種又は２種
以上を添加する場合には亜鉛めっき処理液の安定化のた
めに適当なキレート剤を添加する必要がある。 本発明の亜鉛置換めっき処理液は２５〜７５℃の温度範
囲で問題なく処理され、処理法としては浸漬処理或はス
プレー処理いずれによっても本発明の効果を妨げるもの
ではない。
リン酸塩化成処理は液中に添加されたリン酸、フッ素等
の成分によって当該処理物表面をエツチングし、その際
処理液と当該金属表面の界面で起こるｐＨ上昇によって
リン酸亜鉛系の皮膜結晶が沈澱析出する。当該金属表面
からエツチングされ処理液中に溶解した金属成分は一部
皮膜中に取り込まれて皮膜成分となる。当該金属から溶
出した成分が亜鉛であればホバイト結晶中の亜鉛成分、
鉄であればフォスフオフイライト結晶中の鉄成分となる
。又皮膜中に取り込まれず、処理液中に拡散する成分も
あるが、亜鉛成分であれば処理液中に溶存し、ふたたび
皮膜成分として作用し、鉄成分であれば処理液中の酸化
剤によって三価の鉄イオンとなり、リン酸鉄スラツジと
して沈澱する。 しかしアルミニウム系材料を処理した場合、エツチング
作用によって溶解したアルミニウムイオンは皮膜中に取
り込まれないばかりでなく沈澱除去されることもなく、
シかもリン酸塩化成処理性を低下させる妨害イオンとし
て働く。処理液中に蓄積したアルミニウムイオンはフッ
素イオンとの間でアルミニウム錯フッ化物を形成し、フ
ッ素成分のエツチング作用を低下させてしまうばかりで
なく、リン酸アルミニウムの沈澱平衡ｐＨが皮膜の主成
分であるリン酸亜鉛結晶の沈澱平衡ｐＨよりも低いため
に、リン酸アルミニウムのバッファー作用により、処理
中の当該処理物表面のｐＨ上昇が緩和され、充分なリン
酸亜鉛系皮膜の形成が行われな（なるのである。 一方アルミニウム系材料に対するリン酸塩化成反応は他
の材料例えば冷延鋼板或は亜鉛系めっき鋼板よりも極端
に遅いために、他の材料に合わせた化成時間を設定した
場合には均一で緻密な皮膜は得られず、塗装性能も充分
とは言えない。つまりアルミニウム系材料上に金属亜鉛
層を形成することは処理液中に拡散するアルミニウムイ
オンの悪影響を抑えると共に、亜鉛めっき鋼板と同等の
優れた化成処理性をも与える画期的なアルミニウム系材
料用塗装前処理方法と言える。 又、アルミニウム系材料への亜鉛系めっき処理法として
置換めっき法を用いた場合、アルミニウム系材料表面の
酸化膜を除去すると同時に亜鉛系めっき層を析出させる
ために、アルミニウム系材料表面と亜鉛系めっき層の間
にアルミニウム酸化膜が介在しない密着性の良いめっき
層が得られる。これに対し他の方法、例えば電気めっき
法、蒸着めっき法を用いた場合、アルミニウム系材料表
面と亜鉛系めっき層の間にアルミニウム酸化膜が介在す
るために、優れた密着性は得られない。 又、本発明によれば、アルミニウム系材料のプレス加工
時に生じる歪の補修としてプレス加工後研磨処理を施し
ても、その後の工程で亜鉛置換めっき処理することによ
り、研磨により亜鉛めっき層が除去されることなく、被
処理構成体全体のリン酸塩化成処理性及び塗装性能をむ
らなく向上させることが可能である。
の成分によって当該処理物表面をエツチングし、その際
処理液と当該金属表面の界面で起こるｐＨ上昇によって
リン酸亜鉛系の皮膜結晶が沈澱析出する。当該金属表面
からエツチングされ処理液中に溶解した金属成分は一部
皮膜中に取り込まれて皮膜成分となる。当該金属から溶
出した成分が亜鉛であればホバイト結晶中の亜鉛成分、
鉄であればフォスフオフイライト結晶中の鉄成分となる
。又皮膜中に取り込まれず、処理液中に拡散する成分も
あるが、亜鉛成分であれば処理液中に溶存し、ふたたび
皮膜成分として作用し、鉄成分であれば処理液中の酸化
剤によって三価の鉄イオンとなり、リン酸鉄スラツジと
して沈澱する。 しかしアルミニウム系材料を処理した場合、エツチング
作用によって溶解したアルミニウムイオンは皮膜中に取
り込まれないばかりでなく沈澱除去されることもなく、
シかもリン酸塩化成処理性を低下させる妨害イオンとし
て働く。処理液中に蓄積したアルミニウムイオンはフッ
素イオンとの間でアルミニウム錯フッ化物を形成し、フ
ッ素成分のエツチング作用を低下させてしまうばかりで
なく、リン酸アルミニウムの沈澱平衡ｐＨが皮膜の主成
分であるリン酸亜鉛結晶の沈澱平衡ｐＨよりも低いため
に、リン酸アルミニウムのバッファー作用により、処理
中の当該処理物表面のｐＨ上昇が緩和され、充分なリン
酸亜鉛系皮膜の形成が行われな（なるのである。 一方アルミニウム系材料に対するリン酸塩化成反応は他
の材料例えば冷延鋼板或は亜鉛系めっき鋼板よりも極端
に遅いために、他の材料に合わせた化成時間を設定した
場合には均一で緻密な皮膜は得られず、塗装性能も充分
とは言えない。つまりアルミニウム系材料上に金属亜鉛
層を形成することは処理液中に拡散するアルミニウムイ
オンの悪影響を抑えると共に、亜鉛めっき鋼板と同等の
優れた化成処理性をも与える画期的なアルミニウム系材
料用塗装前処理方法と言える。 又、アルミニウム系材料への亜鉛系めっき処理法として
置換めっき法を用いた場合、アルミニウム系材料表面の
酸化膜を除去すると同時に亜鉛系めっき層を析出させる
ために、アルミニウム系材料表面と亜鉛系めっき層の間
にアルミニウム酸化膜が介在しない密着性の良いめっき
層が得られる。これに対し他の方法、例えば電気めっき
法、蒸着めっき法を用いた場合、アルミニウム系材料表
面と亜鉛系めっき層の間にアルミニウム酸化膜が介在す
るために、優れた密着性は得られない。 又、本発明によれば、アルミニウム系材料のプレス加工
時に生じる歪の補修としてプレス加工後研磨処理を施し
ても、その後の工程で亜鉛置換めっき処理することによ
り、研磨により亜鉛めっき層が除去されることなく、被
処理構成体全体のリン酸塩化成処理性及び塗装性能をむ
らなく向上させることが可能である。
【実施例］
次に具体的な例として、実施例１〜６と比較例１〜４を
挙げ、次の要領で試験をし、その結果を表２に示した。 一供試鋼板− ａ、フルミニラム板（Ｊ Ｉ Ｓ−５０５２：以下Ａ！
板と略す） ｂ、冷延鋼板（ＳＰＣＣ：以下ＳＰＣと略す）Ｃ１両面
電気亜鉛めっき鋼板（片面２０ ｇ／ｍ２ ：以下ＥＧ
と略す） 以上３種の板厚０．８ｍ１１の板材を７０ Ｘ １５０
ｍｍに加工し、第１図に示す様な模擬板金構成体を作
製して処理を行った。 一電着塗装一 （１）電着塗装ロエレクロン９４１０（関西ペイント社
製カチオン電着塗料）コ 浴温：２８℃、電圧：２５０℃１通電時間＝１８０秒、
膜厚：２０μ （２）水洗［水道水］ ２０秒 スプレー（３）脱イオ
ン水洗［脱イオン水（電導度：０ 、 ２ μ Ｓ
／ ｃ璽 ） ３２０秒 スプレー （４）焼付け １７５℃ ３０分 −中塗及び上塗塗装− （１）中塗塗装 ＫＰＸ３Ｅｔ （関西ペイント社製）をエアスプレーで
乾燥膜厚が３０μになるようにし、１０〜２０分間セツ
ティング後、１４０℃、３０分間焼付けた。 （２）上塗塗装 ルーガベークＢ６３１（関西ペイント社製）をエアスプ
レーで乾燥膜厚が４０μになるように塗布し、１０〜２
０分間セツティング後、１４０℃で３０分間焼付けた。 塗装性能は第１図に示す模擬板金構成体を１００ハンガ
ー処理し、ｌＯＯハンガー目の処理板の塗装性能を下記
（１）及び（２）の項目について評価した。 一塗装後の性能評価− （１）耐水二次密着性試験 ３コート塗装板を４０℃の脱イオン水に２４０時間浸漬
後、鋭利なカッターを用いて素地に達するように２．０
■■角のゴバン目を１００個切り、セロテープ剥離を行
った後のゴバン目剥離個数を評価した。 ０／ｌ００（良）４−→１００／ｌ００ （劣）（２）
複合サイクルテスト ３コート塗装板に鋭利なカッターで素地に達するように
クロススクラッチを入れ、下記ａ、ｂ。 のサイクルを７サイクル繰り返し、サイクル後のクロス
スクラッチからの片側最大膨れ幅を測定した。 表１ 複合サイクルテスト評価表 実施例１ （１）脱脂［：ＦＣ−Ｌ４４Ｅ３０ （日本パー力うイ
ジング社製強アルカリ系クリーナー）Ａ剤：２０ｇ／ノ
、Ｂ剤：１２ｇ／ノコ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき ＮａＯＨ：５０ｇ／ノ ＺｎＯ：５．Ｏｆ／ｊ ４０℃ ２５秒 浸漬 （４）水洗口水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （５）表面調整［ＰＬ−ＺＮ （日本パーカライジング
社製）コ 常温 ２０秒 スプレー （６）リン酸塩化成処理［：ＰＢ−Ｌ３０２０コ（日本
パーカライジング社製） ４２℃ １２０秒 浸漬 （処理液量：５０７） （７）水洗［水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （８）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度：０、 ２
μ Ｓ ／ ｃ冒 ） コ常温 ２０秒
スプレー （９）水切り乾燥 １１０“０１８０秒 実施例２ （１）脱脂ＣＦＣ−Ｌ４４ＥｔＯコ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき Ｚｎ ＳＯ４７Ｈ２０： １５． Ｏｇ／ ７ＨＦ ：
３．Ｏｇ／ｌ ３０℃ １５秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例３ （１）脱脂 ＮａＯＨ：２０ｇ／ｌ ＺｎＯ： １．Ｏｇ／ノ 高級アルフール系ノニオン界面活性剤（エチレンオキサ
イド９モル付加）：２ｇ／ｌ４２℃ １２０秒 スプレ
ー 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例４ （１）脱脂 ＮａＯＨ：３０ｇ／ｆ Ｚｎ○：１．５ｇｚｚＭ エチレンジアミン：３．Ｏｇ／Ｉ Ｎｉ ＣＮ０ｚ ）２６Ｈ２０： １．Ｏｇ／ｉアルキ
ルアミン系カチオン界面活性剤（エチレンオキサイド８
モル付加）：３ｇ／ｌ４２°Ｃ１２０秒 スプレー 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例５ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４６０コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗口水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき ＺｎＳＯ４７Ｈ２０： ２０．Ｏｇ／ノＦ ｅ ＳＯ４
７Ｈ２０： ３． Ｏｇ／ ｆＨＦ：４．Ｏｇ／ノ ５０℃ １０秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例６ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４ｅＯ（日本パーカライジング
社製強アルカリ系クリーナー）Ａ剤：２０ｇ／Ｉ、Ｂ剤
：１２ｇ／ｌコ ４２°Ｃ１２０秒 スプレー （２）水洗［水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき（特開昭５９−２０５４６７号実
施例） ＺｎＦ４Ｈ２０： ５ｇ／ｌ ４０°Ｃ６０秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例１ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４６０コ ４２℃ １２０秒 スプレー 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例２ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４８０ （日本バー力ライジン
グ社製）コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき（特開昭５９−２０５４８７号実
施例） ＺｎＦ ４’Ｈ２０： １５ ｇ／ １５０″Ｃ６０秒
浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例３ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４８０コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗口水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき Ｚ ｎ Ｓ Ｏ４７Ｈ２０： １０ 、Ｏｇ ／ ７Ｈ
Ｆ：２．５ｇ／ノ ４０℃ １０秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例４ （１）脱脂［：ＦＣ−Ｌ４４６０ （日本パー力ライジ
ング社製）コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛電気めっき（特開昭８１−１５７６９３号実
施例） Ｚｎ ： ５０重量％（ドライベース）ｐＨ＝２．０
２０Ａ／ｄ＋／ 以下実施例１の（４）〜（θ）と同様の処理を行なった
。 表、２Ａｊ板の塗装性能およびアルミニウム溶出ｌｌＩ
！ｌ定結果前記表２に示した通り、亜鉛置換めっき付着
量として０．１ｇ／ｍ２〜３．０ｇ／♂の範囲である実
施例１〜６はアルミニウム板の塗装性能に優れ、しかも
鉄系金属材料への悪影響が少ないことがわかる。これに
対し、亜鉛置換めっき付着量としてＯ，Ｉｇ／ｒＩ！を
下回る比較例３及び本発明の処理工程を通らずアルミニ
ウム板をそのままリン酸塩化成処理した比較例１につい
てはアルミニウム板のみならず鉄系金属材料に対しても
充分な塗装性能が得られていない。 又、比較例１及び３で、ＳＰＣ及びＥＧに塗装性能劣化
が見られたのは、アルミニウム板の処理により溶出した
アルミニウムイオンがＳＰＣ及びＥＧ上へのリン酸塩化
成処理性を妨害したためと考えられる。又亜鉛置換めっ
き付着量が３．０ｇ／♂を越える比較例２及び４ではア
ルミニウムイオンの溶出量としては良好な結果であった
が塗装性能で良好な結果は得られなかった。 【発明の効果】 以上説明したように、本発明に係る鉄−アルミニウム系
金属板金構成体のリン酸塩化成処理においては、鉄−ア
ルミニウム系板金構成体の表面を亜鉛又は亜鉛合金の置
換めっき液で処理してその表面に０．１ｇ／ｍ２〜３．
０ｇ／♂の亜鉛又は亜鉛合金の皮膜を形成させ、その後
前記板金構成体の表面にリン酸塩化成皮膜を形成させる
ようにしたことにより、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板
と同様、アルミニウム系材料に対しても均一で緻密なリ
ン酸塩化成皮膜を析出させることができ、特にカチオン
電着塗装の前処理として適用されることで、塗装性能が
飛躍的に向上すると言う優れた効果を奏する。 又、上記処理を行うことにより、リン酸塩化成処理液中
で妨害イオンとして働くアルミニウムイオンが処理液中
に混入してくることが無くなり、従来のアルミニウム系
材料の混入しないリン酸塩化成処理の液組成及び管理法
をそのまま適用できるようになり、それによって塗装性
能を充分満足させ得るリン酸塩化成皮膜が得られると共
に、処理工程におけるリン酸塩化成処理液の管理も著し
く容易になると言う優れた効果も奏する。 更に、本発明における亜鉛置換めっき処理は、鉄、亜鉛
及び亜鉛合金に対しては極めて反応性の少ない処理であ
るために、鉄−アルミニウム系板金構成体を処理しても
、亜鉛置換めっき処理液及び鉄系金属材料の化成性には
何等悪影響を与えることがなく作業性も向上すると言う
優れた効果を奏する。
挙げ、次の要領で試験をし、その結果を表２に示した。 一供試鋼板− ａ、フルミニラム板（Ｊ Ｉ Ｓ−５０５２：以下Ａ！
板と略す） ｂ、冷延鋼板（ＳＰＣＣ：以下ＳＰＣと略す）Ｃ１両面
電気亜鉛めっき鋼板（片面２０ ｇ／ｍ２ ：以下ＥＧ
と略す） 以上３種の板厚０．８ｍ１１の板材を７０ Ｘ １５０
ｍｍに加工し、第１図に示す様な模擬板金構成体を作
製して処理を行った。 一電着塗装一 （１）電着塗装ロエレクロン９４１０（関西ペイント社
製カチオン電着塗料）コ 浴温：２８℃、電圧：２５０℃１通電時間＝１８０秒、
膜厚：２０μ （２）水洗［水道水］ ２０秒 スプレー（３）脱イオ
ン水洗［脱イオン水（電導度：０ 、 ２ μ Ｓ
／ ｃ璽 ） ３２０秒 スプレー （４）焼付け １７５℃ ３０分 −中塗及び上塗塗装− （１）中塗塗装 ＫＰＸ３Ｅｔ （関西ペイント社製）をエアスプレーで
乾燥膜厚が３０μになるようにし、１０〜２０分間セツ
ティング後、１４０℃、３０分間焼付けた。 （２）上塗塗装 ルーガベークＢ６３１（関西ペイント社製）をエアスプ
レーで乾燥膜厚が４０μになるように塗布し、１０〜２
０分間セツティング後、１４０℃で３０分間焼付けた。 塗装性能は第１図に示す模擬板金構成体を１００ハンガ
ー処理し、ｌＯＯハンガー目の処理板の塗装性能を下記
（１）及び（２）の項目について評価した。 一塗装後の性能評価− （１）耐水二次密着性試験 ３コート塗装板を４０℃の脱イオン水に２４０時間浸漬
後、鋭利なカッターを用いて素地に達するように２．０
■■角のゴバン目を１００個切り、セロテープ剥離を行
った後のゴバン目剥離個数を評価した。 ０／ｌ００（良）４−→１００／ｌ００ （劣）（２）
複合サイクルテスト ３コート塗装板に鋭利なカッターで素地に達するように
クロススクラッチを入れ、下記ａ、ｂ。 のサイクルを７サイクル繰り返し、サイクル後のクロス
スクラッチからの片側最大膨れ幅を測定した。 表１ 複合サイクルテスト評価表 実施例１ （１）脱脂［：ＦＣ−Ｌ４４Ｅ３０ （日本パー力うイ
ジング社製強アルカリ系クリーナー）Ａ剤：２０ｇ／ノ
、Ｂ剤：１２ｇ／ノコ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき ＮａＯＨ：５０ｇ／ノ ＺｎＯ：５．Ｏｆ／ｊ ４０℃ ２５秒 浸漬 （４）水洗口水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （５）表面調整［ＰＬ−ＺＮ （日本パーカライジング
社製）コ 常温 ２０秒 スプレー （６）リン酸塩化成処理［：ＰＢ−Ｌ３０２０コ（日本
パーカライジング社製） ４２℃ １２０秒 浸漬 （処理液量：５０７） （７）水洗［水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （８）脱イオン水洗［脱イオン水（電導度：０、 ２
μ Ｓ ／ ｃ冒 ） コ常温 ２０秒
スプレー （９）水切り乾燥 １１０“０１８０秒 実施例２ （１）脱脂ＣＦＣ−Ｌ４４ＥｔＯコ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき Ｚｎ ＳＯ４７Ｈ２０： １５． Ｏｇ／ ７ＨＦ ：
３．Ｏｇ／ｌ ３０℃ １５秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例３ （１）脱脂 ＮａＯＨ：２０ｇ／ｌ ＺｎＯ： １．Ｏｇ／ノ 高級アルフール系ノニオン界面活性剤（エチレンオキサ
イド９モル付加）：２ｇ／ｌ４２℃ １２０秒 スプレ
ー 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例４ （１）脱脂 ＮａＯＨ：３０ｇ／ｆ Ｚｎ○：１．５ｇｚｚＭ エチレンジアミン：３．Ｏｇ／Ｉ Ｎｉ ＣＮ０ｚ ）２６Ｈ２０： １．Ｏｇ／ｉアルキ
ルアミン系カチオン界面活性剤（エチレンオキサイド８
モル付加）：３ｇ／ｌ４２°Ｃ１２０秒 スプレー 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例５ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４６０コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗口水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき ＺｎＳＯ４７Ｈ２０： ２０．Ｏｇ／ノＦ ｅ ＳＯ４
７Ｈ２０： ３． Ｏｇ／ ｆＨＦ：４．Ｏｇ／ノ ５０℃ １０秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 実施例６ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４ｅＯ（日本パーカライジング
社製強アルカリ系クリーナー）Ａ剤：２０ｇ／Ｉ、Ｂ剤
：１２ｇ／ｌコ ４２°Ｃ１２０秒 スプレー （２）水洗［水道水コ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき（特開昭５９−２０５４６７号実
施例） ＺｎＦ４Ｈ２０： ５ｇ／ｌ ４０°Ｃ６０秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例１ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４６０コ ４２℃ １２０秒 スプレー 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例２ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４８０ （日本バー力ライジン
グ社製）コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき（特開昭５９−２０５４８７号実
施例） ＺｎＦ ４’Ｈ２０： １５ ｇ／ １５０″Ｃ６０秒
浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例３ （１）脱脂［ＦＣ−Ｌ４４８０コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗口水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛置換めっき Ｚ ｎ Ｓ Ｏ４７Ｈ２０： １０ 、Ｏｇ ／ ７Ｈ
Ｆ：２．５ｇ／ノ ４０℃ １０秒 浸漬 以下実施例１の（４）〜（９）と同様の処理を行なった
。 比較例４ （１）脱脂［：ＦＣ−Ｌ４４６０ （日本パー力ライジ
ング社製）コ ４２℃ １２０秒 スプレー （２）水洗［水道水］ 常温 ３０秒 スプレー （３）亜鉛電気めっき（特開昭８１−１５７６９３号実
施例） Ｚｎ ： ５０重量％（ドライベース）ｐＨ＝２．０
２０Ａ／ｄ＋／ 以下実施例１の（４）〜（θ）と同様の処理を行なった
。 表、２Ａｊ板の塗装性能およびアルミニウム溶出ｌｌＩ
！ｌ定結果前記表２に示した通り、亜鉛置換めっき付着
量として０．１ｇ／ｍ２〜３．０ｇ／♂の範囲である実
施例１〜６はアルミニウム板の塗装性能に優れ、しかも
鉄系金属材料への悪影響が少ないことがわかる。これに
対し、亜鉛置換めっき付着量としてＯ，Ｉｇ／ｒＩ！を
下回る比較例３及び本発明の処理工程を通らずアルミニ
ウム板をそのままリン酸塩化成処理した比較例１につい
てはアルミニウム板のみならず鉄系金属材料に対しても
充分な塗装性能が得られていない。 又、比較例１及び３で、ＳＰＣ及びＥＧに塗装性能劣化
が見られたのは、アルミニウム板の処理により溶出した
アルミニウムイオンがＳＰＣ及びＥＧ上へのリン酸塩化
成処理性を妨害したためと考えられる。又亜鉛置換めっ
き付着量が３．０ｇ／♂を越える比較例２及び４ではア
ルミニウムイオンの溶出量としては良好な結果であった
が塗装性能で良好な結果は得られなかった。 【発明の効果】 以上説明したように、本発明に係る鉄−アルミニウム系
金属板金構成体のリン酸塩化成処理においては、鉄−ア
ルミニウム系板金構成体の表面を亜鉛又は亜鉛合金の置
換めっき液で処理してその表面に０．１ｇ／ｍ２〜３．
０ｇ／♂の亜鉛又は亜鉛合金の皮膜を形成させ、その後
前記板金構成体の表面にリン酸塩化成皮膜を形成させる
ようにしたことにより、冷延鋼板及び亜鉛系めっき鋼板
と同様、アルミニウム系材料に対しても均一で緻密なリ
ン酸塩化成皮膜を析出させることができ、特にカチオン
電着塗装の前処理として適用されることで、塗装性能が
飛躍的に向上すると言う優れた効果を奏する。 又、上記処理を行うことにより、リン酸塩化成処理液中
で妨害イオンとして働くアルミニウムイオンが処理液中
に混入してくることが無くなり、従来のアルミニウム系
材料の混入しないリン酸塩化成処理の液組成及び管理法
をそのまま適用できるようになり、それによって塗装性
能を充分満足させ得るリン酸塩化成皮膜が得られると共
に、処理工程におけるリン酸塩化成処理液の管理も著し
く容易になると言う優れた効果も奏する。 更に、本発明における亜鉛置換めっき処理は、鉄、亜鉛
及び亜鉛合金に対しては極めて反応性の少ない処理であ
るために、鉄−アルミニウム系板金構成体を処理しても
、亜鉛置換めっき処理液及び鉄系金属材料の化成性には
何等悪影響を与えることがなく作業性も向上すると言う
優れた効果を奏する。
第１図は、実施例及び比較例で用いた模擬板金構成体を
Ｎ７０Ｘ１５０ｍｍに加工したＡノ板、５ＰＣ１ＥＧの
３種の板材に５酊φの吊し穴を開け、３種の板材が１．
５ｃｍの間隔で並ぶように鉄製の治具にセットし、電着
塗装の前工程までこの状態で処理を行うことを説明する
ための説明図である。
Ｎ７０Ｘ１５０ｍｍに加工したＡノ板、５ＰＣ１ＥＧの
３種の板材に５酊φの吊し穴を開け、３種の板材が１．
５ｃｍの間隔で並ぶように鉄製の治具にセットし、電着
塗装の前工程までこの状態で処理を行うことを説明する
ための説明図である。
Claims (3)
- （１）鉄−アルミニウム系板金構成体の表面を亜鉛又は
亜鉛合金の置換めっき液で処理してアルミニウム系板金
表面に０．１ｇ／ｍ＾２〜３．０ｇ／ｍ＾２の亜鉛又は
亜鉛合金の皮膜を形成させ、その後前記板金構成体の表
面にリン酸塩化成皮膜を形成させることを特徴とする鉄
−アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法。 - （２）亜鉛合金の置換めっき液は、ニッケルイオン、第
一鉄イオン及びコバルトイオンから選ばれる１種又は２
種以上を含有することを特徴とする請求項（１）記載の
鉄−アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法。 - （３）亜鉛置換めっき液は界面活性剤を０．５〜１０ｇ
／ｌ以上含有することを特徴とする請求項（１）又は（
２）記載の鉄−アルミニウム系板金構成体用塗装前処理
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29495590A JPH04168293A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 鉄―アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29495590A JPH04168293A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 鉄―アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04168293A true JPH04168293A (ja) | 1992-06-16 |
Family
ID=17814458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29495590A Pending JPH04168293A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 鉄―アルミニウム系板金構成体用塗装前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04168293A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256483A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Daihatsu Motor Co Ltd | Ｃｖｔ用プーリーへのめっき方法 |
| RU2486294C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова Министерства сельского хозяйства Российской Федерации | Способ электролитического осаждения сплава железо-алюминий |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP29495590A patent/JPH04168293A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002256483A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Daihatsu Motor Co Ltd | Ｃｖｔ用プーリーへのめっき方法 |
| JP4616490B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2011-01-19 | ダイハツ工業株式会社 | Ｃｖｔ用プーリーへのめっき方法 |
| RU2486294C1 (ru) * | 2012-01-10 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова Министерства сельского хозяйства Российской Федерации | Способ электролитического осаждения сплава железо-алюминий |
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