JPH0539590A - 塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材 - Google Patents
塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材Info
- Publication number
- JPH0539590A JPH0539590A JP21800291A JP21800291A JPH0539590A JP H0539590 A JPH0539590 A JP H0539590A JP 21800291 A JP21800291 A JP 21800291A JP 21800291 A JP21800291 A JP 21800291A JP H0539590 A JPH0539590 A JP H0539590A
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- Japan
- Prior art keywords
- coating
- plating layer
- corrosion resistance
- phosphate film
- phosphate
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- Withdrawn
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面処理Ａｌ合金材のりん酸塩処理性を向上
させて塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合
金材を提供する。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金材に、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏよりなる群から選択される１種または２種以上
の金属を１〜５０重量％含有し、残部が実質的にＭｎか
らなるＭｎ系合金めっき層を０．１〜３ｇ／ｍ2 形成す
る。
させて塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合
金材を提供する。 【構成】 ＡｌまたはＡｌ合金材に、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｃｏよりなる群から選択される１種または２種以上
の金属を１〜５０重量％含有し、残部が実質的にＭｎか
らなるＭｎ系合金めっき層を０．１〜３ｇ／ｍ2 形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等各種車輛のパネ
ル材や家庭用電気製品の外板材，建築材料等の様に、り
ん酸塩等による化成処理の後、塗装して使用される分野
において用いられる、塗装後耐食性に優れた表面処理Ａ
ｌまたはＡｌ合金材に関するものである。
ル材や家庭用電気製品の外板材，建築材料等の様に、り
ん酸塩等による化成処理の後、塗装して使用される分野
において用いられる、塗装後耐食性に優れた表面処理Ａ
ｌまたはＡｌ合金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌまたはＡｌ合金材（以下、Ａｌ合金
材と略す）は、軽量でしかも優れた耐食性及び意匠性を
有していることから、家庭用電気製品の外板材や建築材
等の分野で広く利用されている。
材と略す）は、軽量でしかも優れた耐食性及び意匠性を
有していることから、家庭用電気製品の外板材や建築材
等の分野で広く利用されている。
【０００３】また最近では、車体の軽量化を目的として
自動車等の車輛分野にもＡｌ合金材が利用される様にな
り、それに伴って塗装して利用される機会も増えてい
る。
自動車等の車輛分野にもＡｌ合金材が利用される様にな
り、それに伴って塗装して利用される機会も増えてい
る。
【０００４】但しＡｌ合金材はその表面が安定な酸化皮
膜で覆われているため、従来の汎用鋼板や表面処理鋼板
と比べて塗装前処理性、例えばりん酸塩処理性に劣り、
しかもりん酸塩処理液中に溶出したＡｌイオンがりん酸
塩処理性を劣化させている。その結果塗膜密着性や塗装
後耐食性が十分に改善されないという問題を有してい
た。
膜で覆われているため、従来の汎用鋼板や表面処理鋼板
と比べて塗装前処理性、例えばりん酸塩処理性に劣り、
しかもりん酸塩処理液中に溶出したＡｌイオンがりん酸
塩処理性を劣化させている。その結果塗膜密着性や塗装
後耐食性が十分に改善されないという問題を有してい
た。
【０００５】そこで特開昭６１−１５７６９３号公報に
はＡｌ合金板の表面にＺｎ系合金めっきやＦｅ系合金め
っきを施してりん酸塩処理時にＡｌが溶出するのを防止
することが開示されている。この技術によればＡｌの溶
出を防止し、りん酸塩処理液の処理性劣化を防止するこ
とはできるが、処理材自身の塗装後耐食性は未だ十分と
は言えず、特に厳しい腐食環境下においては塗膜ふくれ
や塗膜剥離等の問題が生じている。
はＡｌ合金板の表面にＺｎ系合金めっきやＦｅ系合金め
っきを施してりん酸塩処理時にＡｌが溶出するのを防止
することが開示されている。この技術によればＡｌの溶
出を防止し、りん酸塩処理液の処理性劣化を防止するこ
とはできるが、処理材自身の塗装後耐食性は未だ十分と
は言えず、特に厳しい腐食環境下においては塗膜ふくれ
や塗膜剥離等の問題が生じている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らはＺｎ系め
っきＡｌ合金板の塗装後耐食性が十分でない原因につい
て詳細な検討を行った結果、形成したりん酸塩皮膜が
ホパイト（りん酸亜鉛）であり耐アルカリ性が十分でな
いこと及び塗装後に塗膜下に残存しためっき層の耐食
性が乏しいことが原因になっているとの知見を得た。
っきＡｌ合金板の塗装後耐食性が十分でない原因につい
て詳細な検討を行った結果、形成したりん酸塩皮膜が
ホパイト（りん酸亜鉛）であり耐アルカリ性が十分でな
いこと及び塗装後に塗膜下に残存しためっき層の耐食
性が乏しいことが原因になっているとの知見を得た。
【０００７】即ち腐食時のカソード点においては酸素の
還元反応によってアルカリが生成するが、上記ホパイト
皮膜はアルカリ側での耐食性に劣るため塗膜との密着性
が低下し、塗膜剥離の原因となっている。さらに自動車
分野で通常行なわれるカチオン電着塗装では、電着塗装
時に素材表面がアルカリ性になることから、やはりりん
酸塩皮膜（ホパイト）の溶解が起こり、その後の塗膜性
能に悪影響を与えることも予想される。また厳しい腐食
環境下にさらされた場合、塗装後発生する塗膜のふくれ
は傷等の塗膜欠陥部が腐食の起点になり、Ｚｎ系めっき
層が腐食することによって生ずるものである。
還元反応によってアルカリが生成するが、上記ホパイト
皮膜はアルカリ側での耐食性に劣るため塗膜との密着性
が低下し、塗膜剥離の原因となっている。さらに自動車
分野で通常行なわれるカチオン電着塗装では、電着塗装
時に素材表面がアルカリ性になることから、やはりりん
酸塩皮膜（ホパイト）の溶解が起こり、その後の塗膜性
能に悪影響を与えることも予想される。また厳しい腐食
環境下にさらされた場合、塗装後発生する塗膜のふくれ
は傷等の塗膜欠陥部が腐食の起点になり、Ｚｎ系めっき
層が腐食することによって生ずるものである。
【０００８】尚りん酸塩処理液にはＮｉ，Ｍｎ，Ｆｅ等
のイオンがりん酸塩皮膜の性能向上を目的として添加さ
れているが、Ａｌ合金板上に形成したりん酸塩皮膜では
その効果が十分とは言えない。
のイオンがりん酸塩皮膜の性能向上を目的として添加さ
れているが、Ａｌ合金板上に形成したりん酸塩皮膜では
その効果が十分とは言えない。
【０００９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であって、表面処理Ａｌ合金材のりん酸塩処理性を向上
させて塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合
金材を提供しようとするものである。
であって、表面処理Ａｌ合金材のりん酸塩処理性を向上
させて塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合
金材を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明とは、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏよりなる群から選択さ
れる１種または２種以上の金属を１〜５０重量％含有
し、残部が実質的にＭｎからなるＭｎ系合金めっき層を
０．１〜３ｇ／ｍ2 施してなることを要旨とするもので
ある。
明とは、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏよりなる群から選択さ
れる１種または２種以上の金属を１〜５０重量％含有
し、残部が実質的にＭｎからなるＭｎ系合金めっき層を
０．１〜３ｇ／ｍ2 施してなることを要旨とするもので
ある。
【００１１】
【作用】本発明者らは、腐食環境下でも優れた塗装後耐
食性を有する表面処理材について種々検討を行った結
果、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏの少なくとも１種以上の金
属を含有するＭｎ系合金めっきを適切な付着量で施すこ
とによって優れた塗装後耐食性が得られることを見い出
した。これはりん酸塩処理時にめっき層から溶出したＭ
ｎイオンがりん酸塩皮膜中に取り込まれることによって
りん酸塩皮膜の耐アルカリ性を向上させたものと考えら
れる。
食性を有する表面処理材について種々検討を行った結
果、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏの少なくとも１種以上の金
属を含有するＭｎ系合金めっきを適切な付着量で施すこ
とによって優れた塗装後耐食性が得られることを見い出
した。これはりん酸塩処理時にめっき層から溶出したＭ
ｎイオンがりん酸塩皮膜中に取り込まれることによって
りん酸塩皮膜の耐アルカリ性を向上させたものと考えら
れる。
【００１２】まためっき層中のＺｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ
の効果については、めっき層のりん酸塩処理時の溶解性
を弱めることによって均一で微細なりん酸塩皮膜を形成
すると共に、特にＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏについては溶出した
これらのイオンがりん酸塩皮膜に取り込まれることによ
ってＭｎと同様のりん酸塩皮膜の性能向上作用を発揮す
ることが期待できる。
の効果については、めっき層のりん酸塩処理時の溶解性
を弱めることによって均一で微細なりん酸塩皮膜を形成
すると共に、特にＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏについては溶出した
これらのイオンがりん酸塩皮膜に取り込まれることによ
ってＭｎと同様のりん酸塩皮膜の性能向上作用を発揮す
ることが期待できる。
【００１３】従って本発明に係る表面処理Ａｌ合金材に
おいて、めっき層は実質的にＭｎからなるＭｎ系合金で
あると共に、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏよりなる群から選
択される１種または２種以上の金属を１〜５０重量％含
有することが必要である。上記添加元素が少な過ぎても
多過ぎてもりん酸塩皮膜特性の向上効果は望めない。好
ましい範囲は５〜３０％である。
おいて、めっき層は実質的にＭｎからなるＭｎ系合金で
あると共に、Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏよりなる群から選
択される１種または２種以上の金属を１〜５０重量％含
有することが必要である。上記添加元素が少な過ぎても
多過ぎてもりん酸塩皮膜特性の向上効果は望めない。好
ましい範囲は５〜３０％である。
【００１４】さらにめっき付着量については０．１〜３
ｇ／ｍ2 、好ましくは０．５〜２ｇ／ｍ2 が適当であ
り、それ以下ではめっき層の付与効果が現れず、りん酸
塩処理性及び塗装後耐食性共に不十分である。また付着
量が３ｇ／ｍ2 を超えるとりん酸塩処理後もめっき層が
残存する可能性が強まり、残存した場合には腐食環境中
でめっき層が優先的に腐食し、塗膜ふくれの原因とな
る。
ｇ／ｍ2 、好ましくは０．５〜２ｇ／ｍ2 が適当であ
り、それ以下ではめっき層の付与効果が現れず、りん酸
塩処理性及び塗装後耐食性共に不十分である。また付着
量が３ｇ／ｍ2 を超えるとりん酸塩処理後もめっき層が
残存する可能性が強まり、残存した場合には腐食環境中
でめっき層が優先的に腐食し、塗膜ふくれの原因とな
る。
【００１５】尚本発明はめっき層や被覆層の形成方法を
限定するものではなく、真空蒸着法，ＰＶＤ，ＣＶＤ等
の気相めっき法、置換めっき法，化学めっき法，電気め
っき法等の湿式めっき法等の公知の方法が適用できる。
限定するものではなく、真空蒸着法，ＰＶＤ，ＣＶＤ等
の気相めっき法、置換めっき法，化学めっき法，電気め
っき法等の湿式めっき法等の公知の方法が適用できる。
【００１６】本発明が適用されるＡｌ合金基材の種類は
特に制限されず、Ａｌと共にＭｇ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，
Ｚｎ，Ｃｒ，Ｎｉ等の金属の１種以上を合金成分として
含む様々のＡｌ合金材が包含されるが、これらの中で最
も一般的なのはＡｌ−Ｍｇ系合金及びＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系合金である。尚基材として純Ａｌを使用することも可
能である。またその形状としては、最も汎用性の高い板
状物（薄板、厚板）のほか、棒状物、線状物、管状物等
が用途、目的に応じて選択使用できる。
特に制限されず、Ａｌと共にＭｇ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，
Ｚｎ，Ｃｒ，Ｎｉ等の金属の１種以上を合金成分として
含む様々のＡｌ合金材が包含されるが、これらの中で最
も一般的なのはＡｌ−Ｍｇ系合金及びＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系合金である。尚基材として純Ａｌを使用することも可
能である。またその形状としては、最も汎用性の高い板
状物（薄板、厚板）のほか、棒状物、線状物、管状物等
が用途、目的に応じて選択使用できる。
【００１７】
【実施例】脱脂、酸洗処理後のＡｌ板，Ａｌ−Ｍｇ系合
金板及びＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板を用いて、これらの
表面に電気めっき或は蒸着めっきにより表１に示す種々
の組成及び付着量のめっきを施した。また比較のためＺ
ｎ系めっき材及びＡｌ合金素材を供試した。
金板及びＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板を用いて、これらの
表面に電気めっき或は蒸着めっきにより表１に示す種々
の組成及び付着量のめっきを施した。また比較のためＺ
ｎ系めっき材及びＡｌ合金素材を供試した。
【００１８】得られた各めっき材について市販の浸漬型
りん酸塩処理液を用いてりん酸塩処理を行ない、りん酸
塩処理性を調べた。さらにカチオン型電着塗装、中塗
り、上塗り（総塗膜厚９０μｍ）を行ない、塗装後耐食
性を評価した。評価方法は下記の通りであり、結果は表
１に併記する。
りん酸塩処理液を用いてりん酸塩処理を行ない、りん酸
塩処理性を調べた。さらにカチオン型電着塗装、中塗
り、上塗り（総塗膜厚９０μｍ）を行ない、塗装後耐食
性を評価した。評価方法は下記の通りであり、結果は表
１に併記する。
【００１９】りん酸塩処理性：りん酸塩皮膜の表面被覆
率で評価した。 ○：被覆率 ９０％以上 △：被覆率 ８０〜９０％ ×：被覆率 ８０％未満 耐塗膜ふくれ性：クロスカット後、塩水噴霧試験を１０
００時間行ないカット部からの塗膜ふくれ幅で評価し
た。 ○：ふくれ幅 ２ｍｍ未満 △：ふくれ幅 ２〜５ｍｍ ×：ふくれ幅 ５ｍｍ以上 耐塗膜剥離性 ：上記塗膜ふくれ試験後クロスカット部
をテープで剥離し、カット部からの塗膜剥離幅で評価し
た。 ○：剥離幅 ２ｍｍ未満 △：剥離幅 ２〜５ｍｍ ×：剥離幅 ５ｍｍ以上 耐糸錆性 ：クロスカット後、下記腐食試験を４サ
イクル実施し、カット部からの糸錆長さで評価した。 ○：糸錆長さ ２ｍｍ未満 △：糸錆長さ ２〜５ｍｍ ×：糸錆長さ ５ｍｍ以上
率で評価した。 ○：被覆率 ９０％以上 △：被覆率 ８０〜９０％ ×：被覆率 ８０％未満 耐塗膜ふくれ性：クロスカット後、塩水噴霧試験を１０
００時間行ないカット部からの塗膜ふくれ幅で評価し
た。 ○：ふくれ幅 ２ｍｍ未満 △：ふくれ幅 ２〜５ｍｍ ×：ふくれ幅 ５ｍｍ以上 耐塗膜剥離性 ：上記塗膜ふくれ試験後クロスカット部
をテープで剥離し、カット部からの塗膜剥離幅で評価し
た。 ○：剥離幅 ２ｍｍ未満 △：剥離幅 ２〜５ｍｍ ×：剥離幅 ５ｍｍ以上 耐糸錆性 ：クロスカット後、下記腐食試験を４サ
イクル実施し、カット部からの糸錆長さで評価した。 ○：糸錆長さ ２ｍｍ未満 △：糸錆長さ ２〜５ｍｍ ×：糸錆長さ ５ｍｍ以上
【００２０】
【００２１】
【表１】
【００２２】Ｎo.1 〜８は本発明に係る実施例であり、
本発明の条件を満たすＭｎ系合金めっき層が形成されて
いるのでりん酸塩処理性及び塗装後耐食性のいずれも優
れている。Ｎo.９〜15は本発明に係る条件の１つ以上を
満足していない場合の比較例であり、りん酸塩処理性及
び／または塗装後耐食性が不十分である。
本発明の条件を満たすＭｎ系合金めっき層が形成されて
いるのでりん酸塩処理性及び塗装後耐食性のいずれも優
れている。Ｎo.９〜15は本発明に係る条件の１つ以上を
満足していない場合の比較例であり、りん酸塩処理性及
び／または塗装後耐食性が不十分である。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているので
塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材が
提供できることとなった。
塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材が
提供できることとなった。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏよりなる群から
選択される１種または２種以上の金属を１〜５０重量％
含有し、残部が実質的にＭｎからなるＭｎ系合金めっき
層を０．１〜３ｇ／ｍ2 施してなることを特徴とする塗
装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21800291A JPH0539590A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21800291A JPH0539590A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0539590A true JPH0539590A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16713088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21800291A Withdrawn JPH0539590A (ja) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | 塗装後耐食性に優れた表面処理ＡｌまたはＡｌ合金材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0539590A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114134378A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-03-04 | 上海大学 | 一种高熵型高温锰基阻尼合金材料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP21800291A patent/JPH0539590A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114134378A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-03-04 | 上海大学 | 一种高熵型高温锰基阻尼合金材料及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |