JPH04268077A - 自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方法 - Google Patents
自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方法Info
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- JPH04268077A JPH04268077A JP4780891A JP4780891A JPH04268077A JP H04268077 A JPH04268077 A JP H04268077A JP 4780891 A JP4780891 A JP 4780891A JP 4780891 A JP4780891 A JP 4780891A JP H04268077 A JPH04268077 A JP H04268077A
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Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車ボディの外板と
して使用するＡｌまたはＡｌ合金からなるＡｌ系板の塗
装前処理方法に関する。
して使用するＡｌまたはＡｌ合金からなるＡｌ系板の塗
装前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、車体の軽量化を図るため自動車ボ
ディの外板パネルを従来の冷延鋼板から軽量材質のＡｌ
系板に代える実用化研究が活発に進められている。通常
、自動車ボディ用に汎用されている冷延鋼板は塗装前に
耐食性を付与するためのリン酸塩による化成処理が施さ
れるが、Ａｌ系の板材を用いる場合にも同様の処理が必
要となる。ところが、Ａｌ系板に直接リン酸塩処理を施
すと、表面に形成されている緻密な酸化膜が妨害作用を
及ぼして処理効率を著しく低下させ、これに伴って糸錆
性に対する改善効果も小さくなる。そのうえ、Ａｌイオ
ンがリン酸塩処理液中に溶出して効力低下を来すため、
鋼板パーツを同時に処理するような際には全体のリン酸
塩皮膜形成が円滑に進まなくなる。
ディの外板パネルを従来の冷延鋼板から軽量材質のＡｌ
系板に代える実用化研究が活発に進められている。通常
、自動車ボディ用に汎用されている冷延鋼板は塗装前に
耐食性を付与するためのリン酸塩による化成処理が施さ
れるが、Ａｌ系の板材を用いる場合にも同様の処理が必
要となる。ところが、Ａｌ系板に直接リン酸塩処理を施
すと、表面に形成されている緻密な酸化膜が妨害作用を
及ぼして処理効率を著しく低下させ、これに伴って糸錆
性に対する改善効果も小さくなる。そのうえ、Ａｌイオ
ンがリン酸塩処理液中に溶出して効力低下を来すため、
鋼板パーツを同時に処理するような際には全体のリン酸
塩皮膜形成が円滑に進まなくなる。
【０００３】このような問題点を解決するために、リン
酸塩処理をおこなう前に予め表面にＺｎ等の金属メッキ
層を形成したＡｌ系板が提案されている（特開昭６１−
１５７６９３号公報、特開昭６３−１５３２６２号公報
、特開昭６３−１６６９６４号公報） 。これら先行技
術においてＡｌ系板に予めＺｎメッキ層等を形成するた
めの主要な目的は、Ａｌ系板と鋼板、表面処理鋼板との
同時リン酸塩処理を可能にするとともに、Ａｌイオンの
溶出蓄積を防止して化成処理の効率を高める点にある。 そして、形成するＺｎメッキ層等は、リン酸塩処理後に
おいてＡｌ系板とリン酸塩皮膜との間に中間層として介
在することが重要な要件となっている。このため、Ｚｎ
メッキ層等は化成処理によって完全に溶解することのな
い十分な厚さに形成する必要があり、Ｚｎ皮膜量として
０．４ ｇ／ｍ２以上の限定が引かれている。
酸塩処理をおこなう前に予め表面にＺｎ等の金属メッキ
層を形成したＡｌ系板が提案されている（特開昭６１−
１５７６９３号公報、特開昭６３−１５３２６２号公報
、特開昭６３−１６６９６４号公報） 。これら先行技
術においてＡｌ系板に予めＺｎメッキ層等を形成するた
めの主要な目的は、Ａｌ系板と鋼板、表面処理鋼板との
同時リン酸塩処理を可能にするとともに、Ａｌイオンの
溶出蓄積を防止して化成処理の効率を高める点にある。 そして、形成するＺｎメッキ層等は、リン酸塩処理後に
おいてＡｌ系板とリン酸塩皮膜との間に中間層として介
在することが重要な要件となっている。このため、Ｚｎ
メッキ層等は化成処理によって完全に溶解することのな
い十分な厚さに形成する必要があり、Ｚｎ皮膜量として
０．４ ｇ／ｍ２以上の限定が引かれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
らが詳細に検討したところ、上記のように皮膜量０．４
ｇ／ｍ２以上のＺｎメッキ層を形成したＡｌ系板を自
動車ボディ材に適用しようとすると、化成処理後に残留
したＺｎ層が外面塗装後の耐食試験において膨れの原因
となることが解明された。
らが詳細に検討したところ、上記のように皮膜量０．４
ｇ／ｍ２以上のＺｎメッキ層を形成したＡｌ系板を自
動車ボディ材に適用しようとすると、化成処理後に残留
したＺｎ層が外面塗装後の耐食試験において膨れの原因
となることが解明された。
【０００５】本発明は、自動車ボディ用Ａｌ系板を対象
とする場合には予め形成するＺｎメッキ層を化成処理時
に溶解させることが塗装後の品質向上に有効である事実
を確認して開発に至ったもので、その目的は塗装後にお
ける糸錆性を改善し、併せて膨れ現象を効果的に防止す
ることができる自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方
法を提供することにある。
とする場合には予め形成するＺｎメッキ層を化成処理時
に溶解させることが塗装後の品質向上に有効である事実
を確認して開発に至ったもので、その目的は塗装後にお
ける糸錆性を改善し、併せて膨れ現象を効果的に防止す
ることができる自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理
方法は、ＡｌまたはＡｌ合金板の表面を清浄化して亜鉛
置換メッキ法によりＺｎメッキ層を形成する第１工程と
、ついで第１工程で形成したＺｎメッキ層が溶解する条
件でリン酸亜鉛による化成処理を施す第２工程からなる
ことを構成上の特徴とする。
めの本発明による自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理
方法は、ＡｌまたはＡｌ合金板の表面を清浄化して亜鉛
置換メッキ法によりＺｎメッキ層を形成する第１工程と
、ついで第１工程で形成したＺｎメッキ層が溶解する条
件でリン酸亜鉛による化成処理を施す第２工程からなる
ことを構成上の特徴とする。
【０００７】本発明の素材となるＡｌ系板は、Ａｌまた
はＡｌ合金の展伸材であればどのようなものでもよく、
材質やテンパー等には特に制約はない。
はＡｌ合金の展伸材であればどのようなものでもよく、
材質やテンパー等には特に制約はない。
【０００８】第１工程は、Ａｌ系板の表面を例えば希硫
酸浸漬により清浄化したのち、亜鉛置換メッキ浴に浸漬
する亜鉛置換メッキ法によってＺｎメッキ層を形成する
プロセスでおこなわれる。好適な亜鉛置換メッキの条件
は、水酸化ナトリウム１０〜３００ ｇ／ｌ と酸化亜
鉛５〜５０ ｇ／ｌからなる組成のメッキ浴を用い、温
度２０℃、浸漬時間２〜６０秒の範囲に設定することで
ある。
酸浸漬により清浄化したのち、亜鉛置換メッキ浴に浸漬
する亜鉛置換メッキ法によってＺｎメッキ層を形成する
プロセスでおこなわれる。好適な亜鉛置換メッキの条件
は、水酸化ナトリウム１０〜３００ ｇ／ｌ と酸化亜
鉛５〜５０ ｇ／ｌからなる組成のメッキ浴を用い、温
度２０℃、浸漬時間２〜６０秒の範囲に設定することで
ある。
【０００９】前記第１工程で形成するＺｎメッキ層のＺ
ｎ付着量は、第２工程のリン酸亜鉛処理時で溶解される
エッチング量に等しいかそれ以下にする必要がある。Ｚ
ｎ付着量がエッチング量より上廻ると、リン酸亜鉛処理
後にＺｎ皮膜が残存して膨れ欠陥の原因となる。Ｚｎメ
ッキ層のエッチング量は、用いるリン酸亜鉛処理剤の種
類や処理の条件によって変動するが、処理剤の種類や処
理条件に拘わらず確実に全量溶解させるにはＺｎ付着量
の上限を０．３８ ｇ／ｍ２に設定することが好ましい
。しかし、活性度の高い処理剤、処理条件を適用する場
合には、Ｚｎ付着量が１．０ ｇ／ｍ２まで溶解させる
ことができる。他方、Ｚｎメッキ層の付着量が０．０５
ｇ／ｍ２ 未満になると、第２工程の化成処理で均一
なリン酸亜鉛皮膜が形成されなくなって糸錆が発生し易
くなる。したがって、第１工程において形成するＺｎメ
ッキ層のＺｎ付着量は０．０５〜１．０ ｇ／ｍ２の範
囲、より安全には０．０５〜０．３８ ｇ／ｍ２ に設
定することが望ましい。
ｎ付着量は、第２工程のリン酸亜鉛処理時で溶解される
エッチング量に等しいかそれ以下にする必要がある。Ｚ
ｎ付着量がエッチング量より上廻ると、リン酸亜鉛処理
後にＺｎ皮膜が残存して膨れ欠陥の原因となる。Ｚｎメ
ッキ層のエッチング量は、用いるリン酸亜鉛処理剤の種
類や処理の条件によって変動するが、処理剤の種類や処
理条件に拘わらず確実に全量溶解させるにはＺｎ付着量
の上限を０．３８ ｇ／ｍ２に設定することが好ましい
。しかし、活性度の高い処理剤、処理条件を適用する場
合には、Ｚｎ付着量が１．０ ｇ／ｍ２まで溶解させる
ことができる。他方、Ｚｎメッキ層の付着量が０．０５
ｇ／ｍ２ 未満になると、第２工程の化成処理で均一
なリン酸亜鉛皮膜が形成されなくなって糸錆が発生し易
くなる。したがって、第１工程において形成するＺｎメ
ッキ層のＺｎ付着量は０．０５〜１．０ ｇ／ｍ２の範
囲、より安全には０．０５〜０．３８ ｇ／ｍ２ に設
定することが望ましい。
【００１０】第２工程は、第１工程で形成したＺｎメッ
キ層が溶解する条件を適用してリン酸亜鉛による化成処
理を施すプロセスである。リン酸亜鉛処理剤としては市
販のものを使用することができるが、第１工程により形
成したＺｎメッキ層のＺｎ付着量に応じて活性度および
処理条件を適宜に調整して化成処理をおこなう必要があ
る。該第２工程において形成するリン酸亜鉛皮膜は、
０．５〜３ ｇ／ｍ２ が適正な皮膜量範囲である。
キ層が溶解する条件を適用してリン酸亜鉛による化成処
理を施すプロセスである。リン酸亜鉛処理剤としては市
販のものを使用することができるが、第１工程により形
成したＺｎメッキ層のＺｎ付着量に応じて活性度および
処理条件を適宜に調整して化成処理をおこなう必要があ
る。該第２工程において形成するリン酸亜鉛皮膜は、
０．５〜３ ｇ／ｍ２ が適正な皮膜量範囲である。
【００１１】上記の第１工程および第２工程を介して形
成されたリン酸亜鉛単独皮膜層を備えるＡｌ系板は、通
常の自動車ボディ塗装工程に移されて外面塗装が施され
る。
成されたリン酸亜鉛単独皮膜層を備えるＡｌ系板は、通
常の自動車ボディ塗装工程に移されて外面塗装が施され
る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、第１工程において浸漬、スプ
レー等の簡易な手法で均一に被覆することができる亜鉛
置換メッキ法を用いて清浄Ａｌ系板の表面にＺｎメッキ
層を形成し、化成処理の効率を高めて糸錆の発生防止を
図る。ついで、第２工程において第１工程で形成したＺ
ｎメッキ層面にリン酸亜鉛による化成処理を施すと、Ｚ
ｎメッキ層が処理浴中に溶出して界面のｐＨを上昇させ
、この作用でリン酸亜鉛皮膜の析出が発現する。この過
程を通じてＺｎの溶解機構を最大限に利用し、一旦形成
したＺｎメッキ層を溶解除去して最終的に膨れ現象の発
生を招くことのないリン酸亜鉛単独の皮膜層を形成する
。
レー等の簡易な手法で均一に被覆することができる亜鉛
置換メッキ法を用いて清浄Ａｌ系板の表面にＺｎメッキ
層を形成し、化成処理の効率を高めて糸錆の発生防止を
図る。ついで、第２工程において第１工程で形成したＺ
ｎメッキ層面にリン酸亜鉛による化成処理を施すと、Ｚ
ｎメッキ層が処理浴中に溶出して界面のｐＨを上昇させ
、この作用でリン酸亜鉛皮膜の析出が発現する。この過
程を通じてＺｎの溶解機構を最大限に利用し、一旦形成
したＺｎメッキ層を溶解除去して最終的に膨れ現象の発
生を招くことのないリン酸亜鉛単独の皮膜層を形成する
。
【００１３】このような第１および第２工程の処理機構
を介して外面塗装後における糸錆ならびに膨れ現象の発
生は完全に防止され、自動車ボディ用Ａｌ系板として効
果的な塗装前処理が完結する。
を介して外面塗装後における糸錆ならびに膨れ現象の発
生は完全に防止され、自動車ボディ用Ａｌ系板として効
果的な塗装前処理が完結する。
【００１４】
【実施例】実施例
（１） 第１工程
Ｍｇ４．５ ％を含むＡｌ合金板の試験片（幅７０ｍｍ
、長さ１５０ｍｍ 、厚さ１ｍｍ）を、７０℃に加温さ
れた２％硫酸溶液に１分間浸漬して表面清浄化処理をお
こなった。ついで、清浄化処理した試験片を、水酸化ナ
トリウム２４０ｇ／ｌと酸化亜鉛４０ｇ／ｌ からなる
組成のメッキ浴（２０℃） に浸漬時間を変えて浸漬し
、亜鉛置換メッキ法により付着量の異なるＺｎメッキ層
を形成した。
、長さ１５０ｍｍ 、厚さ１ｍｍ）を、７０℃に加温さ
れた２％硫酸溶液に１分間浸漬して表面清浄化処理をお
こなった。ついで、清浄化処理した試験片を、水酸化ナ
トリウム２４０ｇ／ｌと酸化亜鉛４０ｇ／ｌ からなる
組成のメッキ浴（２０℃） に浸漬時間を変えて浸漬し
、亜鉛置換メッキ法により付着量の異なるＺｎメッキ層
を形成した。
【００１５】（２） 第２工程
第１工程でＺｎメッキ層を形成したＡｌ合金試験片を常
法により脱脂および表面調整したのち、市販のリン酸亜
鉛処理剤〔日本パーカライジング（株）製、パルボンド
Ｌ−３０２０ 〕を用い規定の処理条件で浸漬処理を
施してリン酸亜鉛皮膜を形成した。
法により脱脂および表面調整したのち、市販のリン酸亜
鉛処理剤〔日本パーカライジング（株）製、パルボンド
Ｌ−３０２０ 〕を用い規定の処理条件で浸漬処理を
施してリン酸亜鉛皮膜を形成した。
【００１６】（３） 塗装後の評価
リン酸亜鉛皮膜を形成した試験片の表面に常法によりカ
チオン電着塗装、中塗塗装および上塗塗装を順次に施し
て、厚み １００μｍ の塗膜を形成した。得られた塗
装板につき糸錆試験および膨れ試験をおこない、その結
果を第１工程で形成したＺｎメッキ層のＺｎ付着量、Ｚ
ｎの残存状況および第２工程によるリン酸亜鉛皮膜面の
状況（目視、ＳＥＭ観察）と対比させて表１に示した。 なお、糸錆試験と膨れ試験は次のようにしておこなった
。 糸錆試験：クロスカットに入れた試験片を２４時間塩水
噴霧をおこなったのち、温度５０℃、相対湿度（ＲＨ）
８０％の恒温槽に移して１０００時間保持し、糸錆の発
生状況を糸錆の総長で評価した。 膨れ試験：クロスカットに入れた試験片を、次の処理条
件で６０サイクルの劣化試験をおこない、膨れの状況
（個数） を観察した。 塩水噴霧 ６時間 乾 燥 ５０℃、８時間 恒温恒湿 ５０℃、相対湿度（ＲＨ）８０％、１
０時間
チオン電着塗装、中塗塗装および上塗塗装を順次に施し
て、厚み １００μｍ の塗膜を形成した。得られた塗
装板につき糸錆試験および膨れ試験をおこない、その結
果を第１工程で形成したＺｎメッキ層のＺｎ付着量、Ｚ
ｎの残存状況および第２工程によるリン酸亜鉛皮膜面の
状況（目視、ＳＥＭ観察）と対比させて表１に示した。 なお、糸錆試験と膨れ試験は次のようにしておこなった
。 糸錆試験：クロスカットに入れた試験片を２４時間塩水
噴霧をおこなったのち、温度５０℃、相対湿度（ＲＨ）
８０％の恒温槽に移して１０００時間保持し、糸錆の発
生状況を糸錆の総長で評価した。 膨れ試験：クロスカットに入れた試験片を、次の処理条
件で６０サイクルの劣化試験をおこない、膨れの状況
（個数） を観察した。 塩水噴霧 ６時間 乾 燥 ５０℃、８時間 恒温恒湿 ５０℃、相対湿度（ＲＨ）８０％、１
０時間
【００１７】
【００１８】表１の結果から、第１工程のＺｎメッキ層
を第２工程で溶解して形成したリン酸亜鉛単独の皮膜面
は極めて均一な組織を呈しており、塗装後の糸錆や膨れ
等の欠陥現象は全く認められなかった。これに対し、Ｚ
ｎメッキ層を形成しなかった例（Ｚｎ付着量：０ｇ／ｍ
２）ではリン酸亜鉛皮膜組織が不均一になるうえ糸錆が
発生し、またＺｎメッキ層が残存する例（Ｚｎ付着量１
．２ ｇ／ｍ２） では膨れの発生が認められた。
を第２工程で溶解して形成したリン酸亜鉛単独の皮膜面
は極めて均一な組織を呈しており、塗装後の糸錆や膨れ
等の欠陥現象は全く認められなかった。これに対し、Ｚ
ｎメッキ層を形成しなかった例（Ｚｎ付着量：０ｇ／ｍ
２）ではリン酸亜鉛皮膜組織が不均一になるうえ糸錆が
発生し、またＺｎメッキ層が残存する例（Ｚｎ付着量１
．２ ｇ／ｍ２） では膨れの発生が認められた。
【００１９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の処理を適用すれ
ば外面塗装後における糸錆ならびに膨れ現象の発生を同
時に防止することができるから、自動車ボディ用Ａｌ系
板の塗装前処理として優れた効果が発揮される。そのう
え、第１工程におけるＺｎメッキ層の形成が亜鉛置換メ
ッキ法により浸漬またはスプレー等の手段でおこなうこ
とができるため、電気メッキ、蒸着メッキなどに比べて
処理工程が簡便で経済的である。
ば外面塗装後における糸錆ならびに膨れ現象の発生を同
時に防止することができるから、自動車ボディ用Ａｌ系
板の塗装前処理として優れた効果が発揮される。そのう
え、第１工程におけるＺｎメッキ層の形成が亜鉛置換メ
ッキ法により浸漬またはスプレー等の手段でおこなうこ
とができるため、電気メッキ、蒸着メッキなどに比べて
処理工程が簡便で経済的である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金板の表面を清浄化
して亜鉛置換メッキ法によりＺｎメッキ層を形成する第
１工程と、ついで第１工程で形成したＺｎメッキ層が溶
解する条件でリン酸亜鉛による化成処理を施す第２工程
からなることを特徴とする自動車ボディ用Ａｌ系板の塗
装前処理方法。 - 【請求項２】 第１工程におけるＺｎメッキ層のＺｎ
付着量を、０．０５〜１．０ｇ／ｍ２ の範囲に設定す
る請求項１記載の自動車用Ａｌ系板の塗装前処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4780891A JPH04268077A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方法 |
| US07/837,286 US5176963A (en) | 1991-02-19 | 1992-02-18 | Aluminum plates for automobile body panels and method of pretreatment for painting thereof |
| US07/957,355 US5268078A (en) | 1991-02-19 | 1992-10-06 | Aluminum plates for automobile body panels and method of pretreatment for painting thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4780891A JPH04268077A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268077A true JPH04268077A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12785666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4780891A Pending JPH04268077A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 自動車ボディ用Ａｌ系板の塗装前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04268077A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281852A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-10-13 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | アルミニウム部材及びその製造方法と製造用薬剤 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP4780891A patent/JPH04268077A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281852A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-10-13 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | アルミニウム部材及びその製造方法と製造用薬剤 |
| JP4628726B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2011-02-09 | 日本表面化学株式会社 | アルミニウム部材及びその製造方法と製造用薬剤 |
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