JPH0559591A - アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｇを含有するアルミニウム合金を高温で加
工しエッチング処理した後、さらに他の表面処理を行う
ことにより耐食性、塗膜密着性、外観の美麗さに優れた
アルミニウム合金高温加工体を得る 【構成】 Ｍｇを含有するアルミニウム合金を高温で加
工しキレート剤を含有する水溶液でエッチング処理した
後、さらに水和酸化処理、塗布型クロメート、塗装、陽
極酸化処理アルカリ性溶液中での交流電解処理のうち１
つ以上の表面処理を行う。
工しエッチング処理した後、さらに他の表面処理を行う
ことにより耐食性、塗膜密着性、外観の美麗さに優れた
アルミニウム合金高温加工体を得る 【構成】 Ｍｇを含有するアルミニウム合金を高温で加
工しキレート剤を含有する水溶液でエッチング処理した
後、さらに水和酸化処理、塗布型クロメート、塗装、陽
極酸化処理アルカリ性溶液中での交流電解処理のうち１
つ以上の表面処理を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｍｇを例えば２．０％
（重量で、以下同じ）以上含有するアルミニウム合金を
高温で加工した後、表面処理することにより耐食性、塗
膜密着性、外観の美麗さに優れたアルミニウム合金高温
加工体、例えば建材、輸送機器用材、装飾品、器物等を
得るための表面処理方法に関するものである。
（重量で、以下同じ）以上含有するアルミニウム合金を
高温で加工した後、表面処理することにより耐食性、塗
膜密着性、外観の美麗さに優れたアルミニウム合金高温
加工体、例えば建材、輸送機器用材、装飾品、器物等を
得るための表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムの高温加工体、例えば超塑
性成形加工体は以下に述べるような理由で、美観、塗膜
密着性、耐食性を要する用途には使われ難かった。ＳＵ
ＰＲＡＬ１００の様に表面に純アルミをクラッドした超
塑性材の加工体の場合には比較的問題が小さく表面処理
をして用いられた例はある。しかしクラッド材と言うこ
とでコストアップは否めない。一般にこのような場合、
アランダム等を研磨材としてエアブラスト等により、表
面層を機械的に除去し、塗膜密着性、耐食性を向上させ
ることも考えられるが、板ソリ、歪が生じやすく、また
研磨材が表面に埋り込むため塗装等表面処理後、黒化、
塗膜密着不良等が発生する。また、以下の公報に記載さ
れたような公知技術を適用することも考えられるが各々
併記する問題点が存在する。 特開昭５０−８６５４０ 内容：アルミニウム基質をケイ酸アルカリ水溶液で処理
した後、塩化ビニリデン樹脂で処理して防食皮膜を形成
する。 問題点：ケイ酸アルカリ処理の処理の際に処理ムラを生
じやすく、均質な皮膜を得にくい。 特開昭０４−０４７８１ 内容：アルミニウム板表面を弱アルカリ脱脂後、酸化剤
を含む水溶液中で処理し、ベーマイト皮膜を形成させ
る。 問題点：弱アルカリ脱脂では、ベーマイト処理、塗装処
理等に際して皮膜欠陥、黒化等の不具合を生じる。 特開平１−２１２７７５ 内容：塩素イオンを含有するｐＨ２以下の酸性水溶液中
でエッチングした後、ｐＨ１３以上のアルカリ性水溶液
中でエッチングする。 問題点：２段処理となり生産性が悪く、コストアップに
なる。また、スマットが発生するのでその後の塗装、化
成処理等において塗膜欠陥等の不具合を生じる。 特開平２−９７７００ 内容：界面活性剤添加水溶液中で脱脂後、アノード分極
電界処理及びカソード分極電界処理を交互に行う。 問題点：界面活性剤水溶液中では電界処理の際にムラを
生じやすく、均一な処理面を得ようとすると多量の電力
を必要とし、コストアップにつながる。また、複雑な形
状を有する物体に対しては適用できない。
性成形加工体は以下に述べるような理由で、美観、塗膜
密着性、耐食性を要する用途には使われ難かった。ＳＵ
ＰＲＡＬ１００の様に表面に純アルミをクラッドした超
塑性材の加工体の場合には比較的問題が小さく表面処理
をして用いられた例はある。しかしクラッド材と言うこ
とでコストアップは否めない。一般にこのような場合、
アランダム等を研磨材としてエアブラスト等により、表
面層を機械的に除去し、塗膜密着性、耐食性を向上させ
ることも考えられるが、板ソリ、歪が生じやすく、また
研磨材が表面に埋り込むため塗装等表面処理後、黒化、
塗膜密着不良等が発生する。また、以下の公報に記載さ
れたような公知技術を適用することも考えられるが各々
併記する問題点が存在する。 特開昭５０−８６５４０ 内容：アルミニウム基質をケイ酸アルカリ水溶液で処理
した後、塩化ビニリデン樹脂で処理して防食皮膜を形成
する。 問題点：ケイ酸アルカリ処理の処理の際に処理ムラを生
じやすく、均質な皮膜を得にくい。 特開昭０４−０４７８１ 内容：アルミニウム板表面を弱アルカリ脱脂後、酸化剤
を含む水溶液中で処理し、ベーマイト皮膜を形成させ
る。 問題点：弱アルカリ脱脂では、ベーマイト処理、塗装処
理等に際して皮膜欠陥、黒化等の不具合を生じる。 特開平１−２１２７７５ 内容：塩素イオンを含有するｐＨ２以下の酸性水溶液中
でエッチングした後、ｐＨ１３以上のアルカリ性水溶液
中でエッチングする。 問題点：２段処理となり生産性が悪く、コストアップに
なる。また、スマットが発生するのでその後の塗装、化
成処理等において塗膜欠陥等の不具合を生じる。 特開平２−９７７００ 内容：界面活性剤添加水溶液中で脱脂後、アノード分極
電界処理及びカソード分極電界処理を交互に行う。 問題点：界面活性剤水溶液中では電界処理の際にムラを
生じやすく、均一な処理面を得ようとすると多量の電力
を必要とし、コストアップにつながる。また、複雑な形
状を有する物体に対しては適用できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２００℃以上の高温で
加工されたアルミニウム合金の表面には酸化皮膜が形成
される。この酸化皮膜には多数のクラックが存在し、こ
のクラックのために耐食性が低下する。また、厚みにつ
いても不均一であり、特に本発明の様に高温下で加工し
た場合は材料の変形と酸化皮膜の形成が同時に生じるの
で、極端に厚い部分と薄い部分ができる。従って良好な
耐食性を得るためには上記の様な自然酸化皮膜の欠点を
補う、均一で緻密な皮膜を形成させなければならない。
本発明にはＭｇを例えば２％以上含有しているアルミニ
ウム合金が使用される。Ｍｇはアルミニウム表面に偏折
しやすく、表面に酸化皮膜が存在すると偏折しやすい傾
向がさらに助長される。表面に偏折したＭｇは大気中の
酸素によって酸化マグネシウムを形成する。酸化マグネ
シウムはアルカリ性を示し、耐食性、塗膜密着性、美観
に悪影響を及ぼす。従って表面ないし表面近傍のＭｇの
影響をなくす必要がある。本発明は高温加工時に形成さ
れた表面酸化皮膜及び表面ないし表面近傍に偏折したＭ
ｇを除去することにより、耐食性、塗膜密着性等を向上
させた低コストのアルミニウム合金高温加工体の表面処
理方法を提供するものである。
加工されたアルミニウム合金の表面には酸化皮膜が形成
される。この酸化皮膜には多数のクラックが存在し、こ
のクラックのために耐食性が低下する。また、厚みにつ
いても不均一であり、特に本発明の様に高温下で加工し
た場合は材料の変形と酸化皮膜の形成が同時に生じるの
で、極端に厚い部分と薄い部分ができる。従って良好な
耐食性を得るためには上記の様な自然酸化皮膜の欠点を
補う、均一で緻密な皮膜を形成させなければならない。
本発明にはＭｇを例えば２％以上含有しているアルミニ
ウム合金が使用される。Ｍｇはアルミニウム表面に偏折
しやすく、表面に酸化皮膜が存在すると偏折しやすい傾
向がさらに助長される。表面に偏折したＭｇは大気中の
酸素によって酸化マグネシウムを形成する。酸化マグネ
シウムはアルカリ性を示し、耐食性、塗膜密着性、美観
に悪影響を及ぼす。従って表面ないし表面近傍のＭｇの
影響をなくす必要がある。本発明は高温加工時に形成さ
れた表面酸化皮膜及び表面ないし表面近傍に偏折したＭ
ｇを除去することにより、耐食性、塗膜密着性等を向上
させた低コストのアルミニウム合金高温加工体の表面処
理方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】先ず、本発明に用いるＭ
ｇ２．０％以上を含有するアルミニウム合金には、Ｍｇ
のほかに、結晶微細化、超塑性成形性、強度の向上、酸
化防止等のため、また不純物として２％までのＣｕ、２
％までのＭｎ、１％までのＣｒ、１％までのＺｒ、１％
までのＳｉ、１％までのＦｅ、１％までのＶ、２％まで
のＺｎ、０．１％までのＴｉ、０．０５％までのＢ、
０．０５％までのＢｅ、各々０．０５％までのその他の
元素を含んでも構わない。また２００℃以上での加工と
は、主として超塑性加工、温間加工をさし、この温度未
満の通常の冷間の加工では本願の様な技術的課題は生じ
ない。そして、高温加工後、キレート剤を含有する水溶
液でエッチングしてから、水和酸化処理、塗布型クロメ
ート、塗装、陽極酸化処理、アルカリ性溶液の中での交
流電界処理のうち１つ以上の表面処理を施すことによ
り、低コストで耐食性、塗膜密着性に優れた高温加工体
を製造することができる。エッチングの目的は、酸化皮
膜、表面Ｍｇ、離型剤の除去である。具体的には、請求
項２では、Ｍｇ２．０％以上を含有するアルミニウム合
金を２００℃以上の高温で加工した後、キレート剤を含
有する水溶液でエッチング処理した後、さらに水和酸化
処理後、塗布型クロメート、塗装、陽極酸化処理、アル
カリ性溶液中での交流電界処理のうち１つ以上の表面処
理を行う。キレート剤含有水溶液によるエッチング処理
では表面にスマットが付着しないので、デスマット処理
が入らず、工程が短縮される。処理は浸漬、スプレーい
ずれの方法でも良い。キレート剤の種類としては、ＥＤ
ＴＡ等のアミノポリカルボン酸またはそのアルカリ金属
塩、ピコリン酸等のアミノカルボン酸のアルカリ金属塩
等がありその濃度は０．００５ｍｏｌ／リットル以上が
良い。０．００５ｍｏｌ／リットル未満ではキレート剤
の効果が不十分で、酸化皮膜が残存し、表面処理後、黒
化、密着不良、耐食性不良を生じる。また、アルミニウ
ム剤表面にスマットを生じやすくデスマット工程が必要
となる。ｐＨは特に限定はしないが、３００℃以上では
図１に示すように酸化膜厚が急激に増加し、図２に示す
ようにＬ値を大きくするためのエッチングに時間がかか
るので、ｐＨは７以上とするのが好ましい。キレート剤
以外にエッチング処理液には、アルカリ性物質（例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水
酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化
物、トリエタノールアミン等のアミン化合物、リン酸・
ポリリン酸のアルカリ金属塩、エチレンジアミン等のポ
リアミン化合物等）、酸性物質（塩酸等の鉱酸、クエン
酸等のカルボン酸等）等を含んでも良い。また非イオン
性界面活性剤等の界面活性剤を含んでいても良い。エッ
チングの温度は室温から沸点までで、特に限定はしな
い。試料の酸化皮膜量、処理時間との関係から適宣選択
すれば良いが、４０〜９０℃程度が処理時間及び取扱い
上好ましい。処理時間は数秒〜３０分程度である。液濃
度、温度、ｐＨ、酸化皮膜量から適宣決定すれば良い。
なお上記エッチング処理はあくまで下地処理で、実際に
建材、輸送機器用材、装飾品、器物等の製品にするに
は、その後に塗装やその他の表面処理を行う。次に上記
のエッチング処理の後の表面処理について説明する。エ
ッチング処理の後の表面処理としては、先ず水和酸化処
理が挙げられる。水和酸化処理の方法は特に限定せず５
０℃以上の脱イオン水等に浸漬またはスプレー処理す
る。特開昭５９ー２１１５７８に開示されているような
酸化剤を含んでいても良く、また、特開昭６４ー３４７
３１に開示されているようなトリエタノールアミン等の
アミン化合物を含んでいても良い。処理時間は処理液
温、必要とする皮膜厚さ等との関係から適宣決定すれば
良いが、通常１〜６０分程度の範囲から選ぶことができ
る。ｐＨは４〜１１程度が良く、４未満及び１１を越え
ると皮膜形成が不十分もしくは形成されず、不適当であ
る。ただし、本発明のように表面処理の対像がＭｇを例
えば２％以上含有しているアルミニウム合金の高温加工
体の場合、上記のうちでも好ましい処理液の組成があ
る。すなわち、硫酸根濃度は５００ｐｐｍ以下、燐酸根
濃度は１００ｐｐｍ以下、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属塩
類濃度は２００ｐｐｍ以下、Ｆｅ、Ｃｕ等の重金属塩濃
度は２００ｐｐｍ以下に抑え、ｐＨが６〜８、液温が８
０℃以上の水を用いるのが好ましい。ｐＨが４以上６未
満では皮膜の形成に時間がかかる。ｐＨが８をこえ１１
以下では疎な皮膜が形成してしまう。液温が８０℃未満
だと耐食性が不十分で塗膜密着性が低下する。エッチン
グ処理の後の表面処理としては、次に、塗布型クロメー
ト処理が挙げられる。塗布型クロメート処理の場合、一
般的な方法を用いれば良くＣｒ6+又はＣｒ3+を含む水溶
液を用いる。またこれらの他にＳiＯ2、ポリアクリル酸
等の樹脂、Ｚｒ塩、Ｔｉ塩等を含んでいても良い。塗布
の方法は特に限定せず、ロールコーター、スプレー、刷
毛塗り等の方法で適宣塗布すれば良い。皮膜厚さも目的
に応じて決定すれば良く、通常０．１〜５ｇ／ｍ2程度
の範囲から選択される。焼き付け型の場合は必要に応じ
て焼きつけ処理を施することもできる。エッチング処理
の後の表面処理としては、さらに、陽極酸化処理が挙げ
られる。この陽極酸化処理は、一般的な方法を用いれば
良く、例えば硫酸、シュウ酸、リン酸、ホウ酸等の水溶
液中で電解処理する。皮膜厚さは目的に応じて０．１〜
３０μｍ程度の範囲から決定すれば良い。エッチング処
理の後の表面処理としては、また、アルカリ性溶液中で
の交流電解処理が挙げられる。このアルカリ性溶液中で
の交流電解処理は例えば特開昭６３ー２５８６７４、０
２−１８２９００に開示されているように、浴温３０〜
９０℃のアルカリ性溶液中で交流電解処理する。ただ
し、本発明のように表面処理の対象がＭｇを例えば２％
以上含有しているアルミニウム合金の高温加工体の場
合、上記のうちでも好ましい処理液の組成がある。すな
わち、電解時間は２０〜４０秒が、電気量は１００〜２
００Ｃ／ｄｍ2が好ましい。電解時間が２０秒未満だっ
たり電気量が１００Ｃ／ｄｍ2未満では皮膜成形が不十
分でむらのある皮膜になってしまい、電解時間が４０秒
を越えたり電気量が２００Ｃ／ｄｍ2をこえると粉吹き
が発生し塗膜密着が低下する。
ｇ２．０％以上を含有するアルミニウム合金には、Ｍｇ
のほかに、結晶微細化、超塑性成形性、強度の向上、酸
化防止等のため、また不純物として２％までのＣｕ、２
％までのＭｎ、１％までのＣｒ、１％までのＺｒ、１％
までのＳｉ、１％までのＦｅ、１％までのＶ、２％まで
のＺｎ、０．１％までのＴｉ、０．０５％までのＢ、
０．０５％までのＢｅ、各々０．０５％までのその他の
元素を含んでも構わない。また２００℃以上での加工と
は、主として超塑性加工、温間加工をさし、この温度未
満の通常の冷間の加工では本願の様な技術的課題は生じ
ない。そして、高温加工後、キレート剤を含有する水溶
液でエッチングしてから、水和酸化処理、塗布型クロメ
ート、塗装、陽極酸化処理、アルカリ性溶液の中での交
流電界処理のうち１つ以上の表面処理を施すことによ
り、低コストで耐食性、塗膜密着性に優れた高温加工体
を製造することができる。エッチングの目的は、酸化皮
膜、表面Ｍｇ、離型剤の除去である。具体的には、請求
項２では、Ｍｇ２．０％以上を含有するアルミニウム合
金を２００℃以上の高温で加工した後、キレート剤を含
有する水溶液でエッチング処理した後、さらに水和酸化
処理後、塗布型クロメート、塗装、陽極酸化処理、アル
カリ性溶液中での交流電界処理のうち１つ以上の表面処
理を行う。キレート剤含有水溶液によるエッチング処理
では表面にスマットが付着しないので、デスマット処理
が入らず、工程が短縮される。処理は浸漬、スプレーい
ずれの方法でも良い。キレート剤の種類としては、ＥＤ
ＴＡ等のアミノポリカルボン酸またはそのアルカリ金属
塩、ピコリン酸等のアミノカルボン酸のアルカリ金属塩
等がありその濃度は０．００５ｍｏｌ／リットル以上が
良い。０．００５ｍｏｌ／リットル未満ではキレート剤
の効果が不十分で、酸化皮膜が残存し、表面処理後、黒
化、密着不良、耐食性不良を生じる。また、アルミニウ
ム剤表面にスマットを生じやすくデスマット工程が必要
となる。ｐＨは特に限定はしないが、３００℃以上では
図１に示すように酸化膜厚が急激に増加し、図２に示す
ようにＬ値を大きくするためのエッチングに時間がかか
るので、ｐＨは７以上とするのが好ましい。キレート剤
以外にエッチング処理液には、アルカリ性物質（例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水
酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化
物、トリエタノールアミン等のアミン化合物、リン酸・
ポリリン酸のアルカリ金属塩、エチレンジアミン等のポ
リアミン化合物等）、酸性物質（塩酸等の鉱酸、クエン
酸等のカルボン酸等）等を含んでも良い。また非イオン
性界面活性剤等の界面活性剤を含んでいても良い。エッ
チングの温度は室温から沸点までで、特に限定はしな
い。試料の酸化皮膜量、処理時間との関係から適宣選択
すれば良いが、４０〜９０℃程度が処理時間及び取扱い
上好ましい。処理時間は数秒〜３０分程度である。液濃
度、温度、ｐＨ、酸化皮膜量から適宣決定すれば良い。
なお上記エッチング処理はあくまで下地処理で、実際に
建材、輸送機器用材、装飾品、器物等の製品にするに
は、その後に塗装やその他の表面処理を行う。次に上記
のエッチング処理の後の表面処理について説明する。エ
ッチング処理の後の表面処理としては、先ず水和酸化処
理が挙げられる。水和酸化処理の方法は特に限定せず５
０℃以上の脱イオン水等に浸漬またはスプレー処理す
る。特開昭５９ー２１１５７８に開示されているような
酸化剤を含んでいても良く、また、特開昭６４ー３４７
３１に開示されているようなトリエタノールアミン等の
アミン化合物を含んでいても良い。処理時間は処理液
温、必要とする皮膜厚さ等との関係から適宣決定すれば
良いが、通常１〜６０分程度の範囲から選ぶことができ
る。ｐＨは４〜１１程度が良く、４未満及び１１を越え
ると皮膜形成が不十分もしくは形成されず、不適当であ
る。ただし、本発明のように表面処理の対像がＭｇを例
えば２％以上含有しているアルミニウム合金の高温加工
体の場合、上記のうちでも好ましい処理液の組成があ
る。すなわち、硫酸根濃度は５００ｐｐｍ以下、燐酸根
濃度は１００ｐｐｍ以下、Ｋ、Ｎａ等のアルカリ金属塩
類濃度は２００ｐｐｍ以下、Ｆｅ、Ｃｕ等の重金属塩濃
度は２００ｐｐｍ以下に抑え、ｐＨが６〜８、液温が８
０℃以上の水を用いるのが好ましい。ｐＨが４以上６未
満では皮膜の形成に時間がかかる。ｐＨが８をこえ１１
以下では疎な皮膜が形成してしまう。液温が８０℃未満
だと耐食性が不十分で塗膜密着性が低下する。エッチン
グ処理の後の表面処理としては、次に、塗布型クロメー
ト処理が挙げられる。塗布型クロメート処理の場合、一
般的な方法を用いれば良くＣｒ6+又はＣｒ3+を含む水溶
液を用いる。またこれらの他にＳiＯ2、ポリアクリル酸
等の樹脂、Ｚｒ塩、Ｔｉ塩等を含んでいても良い。塗布
の方法は特に限定せず、ロールコーター、スプレー、刷
毛塗り等の方法で適宣塗布すれば良い。皮膜厚さも目的
に応じて決定すれば良く、通常０．１〜５ｇ／ｍ2程度
の範囲から選択される。焼き付け型の場合は必要に応じ
て焼きつけ処理を施することもできる。エッチング処理
の後の表面処理としては、さらに、陽極酸化処理が挙げ
られる。この陽極酸化処理は、一般的な方法を用いれば
良く、例えば硫酸、シュウ酸、リン酸、ホウ酸等の水溶
液中で電解処理する。皮膜厚さは目的に応じて０．１〜
３０μｍ程度の範囲から決定すれば良い。エッチング処
理の後の表面処理としては、また、アルカリ性溶液中で
の交流電解処理が挙げられる。このアルカリ性溶液中で
の交流電解処理は例えば特開昭６３ー２５８６７４、０
２−１８２９００に開示されているように、浴温３０〜
９０℃のアルカリ性溶液中で交流電解処理する。ただ
し、本発明のように表面処理の対象がＭｇを例えば２％
以上含有しているアルミニウム合金の高温加工体の場
合、上記のうちでも好ましい処理液の組成がある。すな
わち、電解時間は２０〜４０秒が、電気量は１００〜２
００Ｃ／ｄｍ2が好ましい。電解時間が２０秒未満だっ
たり電気量が１００Ｃ／ｄｍ2未満では皮膜成形が不十
分でむらのある皮膜になってしまい、電解時間が４０秒
を越えたり電気量が２００Ｃ／ｄｍ2をこえると粉吹き
が発生し塗膜密着が低下する。
【０００５】
【作用】高温加工時に形成される酸化皮膜にはクラッ
ク、ＭｇＯ等の欠陥が多数存在しており、また高温加工
時に使用される潤滑剤、離型剤等が付着しているために
塗膜密着性等の塗装性能が劣る。このような不具合を無
くすためには、高温加工時に形成される酸化皮膜や高温
加工時に付着した離型剤等を除去した後、耐食性良好で
しかも良好な外観を有する皮膜で覆ってやれば良い。本
発明は、Ｍｇを含有するアルミニウム合金を２００℃以
上の高温で加工した後、まずキレート剤を含有する水溶
液によりエッチング処理を施す。このエッチング処理に
より １．高温加工時に形成された酸化皮膜及び付着した離型
剤を除去でき、表面と塗料、接着剤の漏れ性が上がるの
で塗膜密着性、耐食性を向上させる。また、 ２．水和酸化処理、陽極酸化処理の際に酸化皮膜の一部
が取り込まれるのを防げるので、白色（金属光沢）の美
麗な外観を有する耐食性、塗膜密着性に優れた皮膜を形
成させることができる。 上記のエッチング処理の後に続く表面処理については以
下の効果がある。水和酸化処理は、脱イオン水中、５０
℃以上の温度で処理することにより、表面に緻密で安定
な耐食性の水和酸化皮膜を設けるものである。またこの
皮膜表面には-ＯＨ基 −Ｏ基が存在するので、塗料が
持っている官能性（−ＣＯＯ基、-ＯＨ基 ＝Ｏ基、−
ＮＨＣＯ基等）と強固な水素結合を形成する結果、塗膜
密着性が向上する。トリエタノールアミンや酸化剤はこ
の水和酸化皮膜の形成を捉すので、添加することによっ
て水和酸化処理に要する時間を短くすることができる。
陽極酸化処理及びアルカリ性溶液中での交流電解処理は
表面に緻密で安全な酸化皮膜を形成させることにより耐
食性を向上させるものである。またこの処理によって得
られる酸化皮膜の表面には水和酸化皮膜と同様に-ＯＨ
基 −Ｏ基といった反応性の官能基が存在するので、塗
料の有する官能基との相互作用により塗膜密着性が向上
する。塗布型クロメート処理はクロメート皮膜を形成さ
せるもので高い耐食性を得ることができる。さらにクロ
ムイオンと塗膜の官能基の相互作用により密着性が向上
する。また塗布後洗等の処理を必要としないので、複雑
な形状を有する場合にも適応でき、しかも安価である。
ク、ＭｇＯ等の欠陥が多数存在しており、また高温加工
時に使用される潤滑剤、離型剤等が付着しているために
塗膜密着性等の塗装性能が劣る。このような不具合を無
くすためには、高温加工時に形成される酸化皮膜や高温
加工時に付着した離型剤等を除去した後、耐食性良好で
しかも良好な外観を有する皮膜で覆ってやれば良い。本
発明は、Ｍｇを含有するアルミニウム合金を２００℃以
上の高温で加工した後、まずキレート剤を含有する水溶
液によりエッチング処理を施す。このエッチング処理に
より １．高温加工時に形成された酸化皮膜及び付着した離型
剤を除去でき、表面と塗料、接着剤の漏れ性が上がるの
で塗膜密着性、耐食性を向上させる。また、 ２．水和酸化処理、陽極酸化処理の際に酸化皮膜の一部
が取り込まれるのを防げるので、白色（金属光沢）の美
麗な外観を有する耐食性、塗膜密着性に優れた皮膜を形
成させることができる。 上記のエッチング処理の後に続く表面処理については以
下の効果がある。水和酸化処理は、脱イオン水中、５０
℃以上の温度で処理することにより、表面に緻密で安定
な耐食性の水和酸化皮膜を設けるものである。またこの
皮膜表面には-ＯＨ基 −Ｏ基が存在するので、塗料が
持っている官能性（−ＣＯＯ基、-ＯＨ基 ＝Ｏ基、−
ＮＨＣＯ基等）と強固な水素結合を形成する結果、塗膜
密着性が向上する。トリエタノールアミンや酸化剤はこ
の水和酸化皮膜の形成を捉すので、添加することによっ
て水和酸化処理に要する時間を短くすることができる。
陽極酸化処理及びアルカリ性溶液中での交流電解処理は
表面に緻密で安全な酸化皮膜を形成させることにより耐
食性を向上させるものである。またこの処理によって得
られる酸化皮膜の表面には水和酸化皮膜と同様に-ＯＨ
基 −Ｏ基といった反応性の官能基が存在するので、塗
料の有する官能基との相互作用により塗膜密着性が向上
する。塗布型クロメート処理はクロメート皮膜を形成さ
せるもので高い耐食性を得ることができる。さらにクロ
ムイオンと塗膜の官能基の相互作用により密着性が向上
する。また塗布後洗等の処理を必要としないので、複雑
な形状を有する場合にも適応でき、しかも安価である。
【０００６】
【実施例】 発明例１ Ａ１−４％Ｍｇ−１％Ｍｎ−０．００５％Ｂ 超塑性剤（板厚１．６ｍｍ） ↓ ５００℃で１０分保持後、５ＭＰａ、大気中で超塑性ブロー成形加工。 （板厚減少率＝（元板厚−成形後板厚）／成形後板厚×１００＝１００％） ↓ 冷却（自然放冷） ↓ 表１に示すような条件でキレート剤を含有する水溶液によりエッチング処理。 ↓ 水洗・乾燥後 表１に示すような各種表面処理。 ↓ ＳＳＴ試験（ＪＩＳ Ｚ２３７１ー１９８８準拠、２０００時間） テープ密着性試験（セキスイポエイエステルテープＮｏ．２１、１８ｍｍ幅を 貼り、９０℃ピール強度を測定） 及び外観の目視チェック 各表面処理の条件等は下記の通り。他の発明例、比較例
でも同じ。 水和酸化処理 純水、９０℃×５分浸漬。 水和酸化処理 １００ｇ／１−トリエタノ−ルアミン
水溶液、９０℃×１分浸漬 塗布型クロメート クロメート処理剤を塗布→自然乾
燥、乾燥後塗布量＝１ｇ／ｍ2。 陽極酸化処理 １５ｗｔ％−硫酸、２０℃、電流密度＝
１．５Ａ／ｄｍ2、電解時間＝１０分）。 アルカリ交流電解 リン酸ソーダ系電解液、ｐＨ＝１
０．５、７０℃、３０秒電解 なお、表の中でＴＥＡはトリエタノールアミンの略であ
る。また、表中のｐＨ値は ｐＨメータの読みを記し
た。
でも同じ。 水和酸化処理 純水、９０℃×５分浸漬。 水和酸化処理 １００ｇ／１−トリエタノ−ルアミン
水溶液、９０℃×１分浸漬 塗布型クロメート クロメート処理剤を塗布→自然乾
燥、乾燥後塗布量＝１ｇ／ｍ2。 陽極酸化処理 １５ｗｔ％−硫酸、２０℃、電流密度＝
１．５Ａ／ｄｍ2、電解時間＝１０分）。 アルカリ交流電解 リン酸ソーダ系電解液、ｐＨ＝１
０．５、７０℃、３０秒電解 なお、表の中でＴＥＡはトリエタノールアミンの略であ
る。また、表中のｐＨ値は ｐＨメータの読みを記し
た。
【０００７】比較例１ 超塑性ブロー成形加工・冷却後に、キレート剤を含有す
る水溶液によりエッチング処理をしない点を除き上記発
明例１と同様。
る水溶液によりエッチング処理をしない点を除き上記発
明例１と同様。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１からわかるように本発明の請求項２に
記載のキレート剤を含有する水溶液でエッチングしてか
ら他の表面処理を施した発明例１は、エッチングしない
で他の表面処理を施せた比較例１と比べて、耐食性、テ
ープ密着強度、外観ともに優れている。
記載のキレート剤を含有する水溶液でエッチングしてか
ら他の表面処理を施した発明例１は、エッチングしない
で他の表面処理を施せた比較例１と比べて、耐食性、テ
ープ密着強度、外観ともに優れている。
【００１０】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明のアルミニウム合金高温加工体の表面処理方法は耐食
性、塗膜密着性、外観のいずれもが優れており、建材、
輸送機器用材、装飾品、器物等に好適に用いることがで
きる。
明のアルミニウム合金高温加工体の表面処理方法は耐食
性、塗膜密着性、外観のいずれもが優れており、建材、
輸送機器用材、装飾品、器物等に好適に用いることがで
きる。
【図１】処理温度と酸化膜厚の関係を示すグラフ
【図２】処理時間と色調の関係を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 正裕 東京都中央区日本橋室町４丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者 白石 貞雄 東京都中央区日本橋室町４丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者 小林 美智男 東京都中央区日本橋室町４丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｍｇを含有するアルミニウム合金を２０
０℃以上の高温で加工し、キレート材を含有する水溶液
でエッチング処理した後、さらに水和酸化処理、塗布型
クロメート、塗装、陽極酸化処理、アルカリ性水溶液中
での交流電界処理のうちの１つ以上の表面処理を行うこ
とを特徴とするアルミニウム合金高温加工体の表面処理
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248347A JPH0559591A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 |
| US08/174,957 US6849138B1 (en) | 1991-09-02 | 1993-12-28 | Method for surface treatment of aluminum alloy high-temperature processed articles |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248347A JPH0559591A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 |
| US08/174,957 US6849138B1 (en) | 1991-09-02 | 1993-12-28 | Method for surface treatment of aluminum alloy high-temperature processed articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559591A true JPH0559591A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=34379579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3248347A Pending JPH0559591A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6849138B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0559591A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008163379A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 表面処理アルミニウム材料の製造方法 |
| JP2009256701A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | アルミニウム材表面処理方法 |
| JP2009297863A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Osg Corp | ハイス工具 |
| CN106191961A (zh) * | 2014-05-22 | 2016-12-07 | 江苏理工学院 | 一种铝合金表面处理中的封闭处理方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US8225481B2 (en) * | 2003-05-19 | 2012-07-24 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Diffusion bonded composite material and method therefor |
| US20100200060A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-12 | United Solar Ovonic Llc | Solution based non-vacuum method and apparatus for preparing oxide materials |
| US20130040164A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | United Technologies Corporation | Trivalent Chromium Conversion Coating Pre-Coating Treatment |
| CN103451709B (zh) * | 2012-06-01 | 2016-04-20 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 具砂感镜面铝合金电泳处理方法及其产品 |
| KR101493768B1 (ko) * | 2014-09-04 | 2015-02-17 | (주)일광폴리머 | 알루미늄-수지 복합체의 제조 방법 |
| KR101469899B1 (ko) * | 2014-11-04 | 2014-12-08 | (주)일광폴리머 | 금속-수지 복합체의 제조 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3655467A (en) * | 1969-05-14 | 1972-04-11 | Aluminum Co Of America | Etching of aluminum base alloys |
| JPS5086540A (ja) | 1973-12-03 | 1975-07-11 | ||
| US4476658A (en) * | 1981-03-23 | 1984-10-16 | Alcan Aluminum Corporation | Standing seam roof system |
| JPS58187258A (ja) | 1982-04-27 | 1983-11-01 | Toyo Radiator Kk | アルミニウム製材料のろう付け方法 |
| US5055257A (en) * | 1986-03-20 | 1991-10-08 | Aluminum Company Of America | Superplastic aluminum products and alloys |
| US4778533A (en) * | 1987-02-04 | 1988-10-18 | Aluminum Company Of America | Aluminum-magnesium alloy sheet product and method for inhibiting formation of a film thereon |
| JP2518654B2 (ja) | 1987-07-31 | 1996-07-24 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換媒体材及びその製造法 |
| JPH01212775A (ja) | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Kobe Steel Ltd | アルミニウムまたはアルミニウム合金の粗面化方法 |
| JPH0297700A (ja) | 1988-10-05 | 1990-04-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法 |
| US5104465A (en) * | 1989-02-24 | 1992-04-14 | Golden Aluminum Company | Aluminum alloy sheet stock |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3248347A patent/JPH0559591A/ja active Pending
-
1993
- 1993-12-28 US US08/174,957 patent/US6849138B1/en not_active Expired - Fee Related
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| CN106191961A (zh) * | 2014-05-22 | 2016-12-07 | 江苏理工学院 | 一种铝合金表面处理中的封闭处理方法 |
| CN106191961B (zh) * | 2014-05-22 | 2017-11-21 | 江苏理工学院 | 一种铝合金表面处理中的封闭处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6849138B1 (en) | 2005-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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