JPH06116734A - マグネ基合金の高耐食性塗装方法 - Google Patents

マグネ基合金の高耐食性塗装方法

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JPH06116734A JP26443192A JP26443192A JPH06116734A JP H06116734 A JPH06116734 A JP H06116734A JP 26443192 A JP26443192 A JP 26443192A JP 26443192 A JP26443192 A JP 26443192A JP H06116734 A JPH06116734 A JP H06116734A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 マグネ基合金の表面に、無電解ニッケルめっ
きを施した皮膜を下地とし、上塗りとして塗装膜を設け
る。 【効果】 本発明によれば、耐食性が良好でかつ密着性
が良好な塗装膜を得るこどかできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマグネシウム合金(マグ
ネ基合金)の高耐食性塗装方法に関し、特に耐食性が良
好でかつ密着性が良好な塗装被膜を得るように工夫した
ものである。
【0002】
【従来の技術】マグネシウムは非常に卑な金属であり、
めっき前処理を行った場合にも化学的活性度が強くすぐ
に酸化皮膜を生成するため取扱いが大変に困難である。
このようなマグネシウム合金へのめっき処理方法の一例
を次に示す。先づ表面の脱脂を行った後、リン酸,クロ
ム酸等で酸洗浄を行った後、酸性あるいはアルカリ性の
活性化処理をし、次いでZn含浸コーティング,Cuめ
っきをした後、所望のニッケル,カドミウム,すず,ク
ローム,銀等のめっきを施し、その後塗装を施すように
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
耐食試験の塩水噴霧試験(SST)において塗膜にクロ
スカットを入れた場合に、素地のマグネシウムが直接塩
水と接触し、非常に大きな孔食が発生し、塗膜部分の健
全性が保たれても、クロスカット部分は問題が残ってい
た。また耐食性を確保する為には、塗装系もプライマー
処理、下塗、及び上塗と合計100μmに近い膜厚を必
要としている。
【0004】本発明は以上述べた事情に鑑み、クロスカ
ットを入れた場合においても、耐食性が良好で、かつ密
着性が良好なマグネ基合金の高耐食性塗装方法を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係るマグネ基合金のめっき方法は、有機酸ニッケル
塩,次亜リン酸塩,ピロリン酸塩,リン酸及びアンモニ
アの他、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム,サッカリン
ナトリウム及びアリルスルホン酸ナトリウムの群から選
ばれる少くとも一種を含有する無電解ニッケルめっき液
に浸漬し、マグネ基合金の表面に無電解ニッケルめっき
を施し、その後塗装することを特徴とする。
【0006】すなわち、本発明によれば、マグネ基合金
に対して直接無電解Niめっきを施した皮膜を下地として
上塗りとして塗膜を設けることにより、下地無電解Niめ
っき皮膜の硬さと微密さと上塗の塗料の2層被膜とな
り、非常に高い相乗効果を得る事ができ、従来に較べて
薄い皮膜厚さで高耐食性を得ることが可能となる。
【0007】以下、本発明の内容を詳細に説明する。こ
こで本発明でマグネ基合金とは、JISに規定されてい
るMC1〜MC8を対象とした合金を云う。本発明に係
るマグネ基合金のめっき処理方法に係る前処理方法,引
き続いて行うめっき処理方法及び塗装方法の好適なフロ
ーチャートを図1に示す。同図に示すようにマグネ基合
金の表面を研磨した後、その表面を脱脂し、次いでピロ
リン酸塩を主成分とする前処理液で弱アルカリ洗浄を行
う。次いで、水洗をした後、アルカリ処理をし、水洗を
行う。次に下地としてZn被覆処理(ジンケート処理)
をした後、Niめっき処理を行いマグネ基合金にニッケ
ルめっきを施したNiめっき品とし、その後塗装を施し
マグネ基合金高耐食性塗装品を得る。
【0008】以下、この処理工程について順を追って説
明する。マグネシウム合金を通常の前処理方法として表
面研磨及び脱脂を行う。これらの処理は従来行われてい
る方法がそのまま利用でき、表面研磨はエメリー研磨,
パフ研磨,ブラスト処理等が用いられる。脱脂は有機溶
剤による方法,アルカリ脱脂,陰極電解脱脂等が使用可
能であり表面状態に応じて組み合わして使用される。
【0009】脱脂の後化学エッチングを行う。この化学
エッチングに際してはピロりん酸塩を主成分とし、少量
の界面活性剤を含むものである。その塩としてはナトリ
ウム塩,カリウム塩,アンモニウム塩が好ましい。ピロ
りん酸塩の濃度は10〜50g/L、より好ましくは3
0g/Lとするのがよい。これはピロりん酸塩はマグネ
シウム合金中のマグネシウムと表面のマグネシウム酸化
物を優先的に溶解させる作用を持ち、10g/L以下で
はその作用が発揮されず50g/L以上では溶解量が多
くなり表面が粗くなり、共に好ましくないからである。
界面活性剤はアルカリ中で作用する一般に市販されてい
るものが使用可能である。また、その添加量は0.01〜
0.1重量%程度とするのが好ましい。処理温度は25〜
60℃、より好ましくは40〜50℃の範囲とするのが
よく、処理時間は1〜5分、より好ましくは2〜3分と
するのがよい。上記温度範囲とするのは、25℃以下で
はその溶解力が低く60℃以上では溶解量が多くなりそ
の制御が困難となり、共に好ましくないからである。
尚、この浴への硫酸塩,硝酸塩,塩化物等の添加はエッ
チング作用を促進し表面状態を悪くするため好ましくな
い。
【0010】エッチング処理後水洗した素材をアルカリ
溶液で処理する。このアルカリ溶液として水酸化ナトリ
ウム,水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物が使
用される。その濃度は10〜100g/L、より好まし
くは30〜60g/Lの範囲とするのがよい。これは、
アルカリ濃度が10g/L以下では亜鉛アルミニウム成
分への反応が十分ではなく、100g/L以上でもその
反応が促進されることが無い上に取扱い上の問題が多く
なるので共に好ましくないからである。処理温度は30
〜80℃とし、好ましくは40〜60℃とするのがよ
い。これは、温度が30℃以下ではアルカリ反応が弱
く、80℃以上では反応が過剰となり好ましくないから
である。処理時間は1〜10分より好ましくは3〜5分
とするのがよい。アルカリ溶液で処理する場合にはマグ
ネシウムは全く溶出することなく、合金中のアルミニウ
ム,亜鉛成分が優先的に溶出するとともに表面に酸化物
水酸化物となって皮膜を形成する。この状態ではマグネ
シウムはほとんどの金属の状態に保たれていることがE
SCA分析の結果確認されている。また亜鉛アルミニウ
ムの酸化物水酸化物は合金中の存在形態に対応して網目
状に生成する。
【0011】アルカリ処理をした後水洗し亜鉛被覆処理
を行う。このジンケート処理は、例えば硫酸亜鉛(Zn
SO4 )、ピロリン酸ソーダ(Na22 7 )又はピロ
リン酸カリウム(K4 2 7 )、フッ化カリウム(K
F)又はフッ化リチウム(LiF)又はフッ化ナトリウ
ム(NaF)、炭酸ソーダ(Na2CO3 )等からなる浸
漬液を用いて行う。
【0012】このジンケート処理の後、十分に水洗を実
施した後にニッケルめっきを施す。このニッケルめっき
処理は、本発明者らが開発したもので、先に特願平2−
87537号(特開平3−287776号)として出願
した。上記出願に係るニッケルめっき浴を用いることに
よって、ジンケート皮膜上に密着性の良い緻密でクラッ
クの発生のない耐食性の良好な皮膜を得る事が可能とな
る。ここで通常の市販されている酸性の無電解めっき浴
を用いてめっきを行うと、ジンケート皮膜がポーラスで
あるため、下地のマグネシウム合金と急激に反応を起こ
して非常に密着の悪い置換ニッケル皮膜が生成してしま
い外観も耐食性も著しく悪い皮膜しか得られない。無電
解ニッケルめっきは特開平3−287776号公報に示
した条件で実施する(詳しくは後述する)。めっき時間
は所望する皮膜の厚さに応じて調整することが可能であ
る。
【0013】上記マグネシウム合金に直接無電解Niめっ
きを実施する膜厚は、1〜15μmであれば十分であ
る。この無電解Niめっき処理は、マグネシウム合金に薄
くて微密で硬度の高いNiめっき皮膜を直接設ける事が可
能であり、耐食性も良好であり、下地皮膜の条件を十分
に満足している為である。また、後工程で電着塗装を実
施する場合にアニオン系は、Mgが裸では使用しにくい
が、Niめっきがあれば十分に使用可能となる。
【0014】その後に施す塗装は、一般的に用いられる
各種塗装系(エポキシ塗布、アクリル塗布、ポリウレタ
ン塗布、アニオン電着、カチオン電着)で10〜30μ
mの塗膜を設けることにより従来法と同等以上の性能が
確保できる。塗装方法は一般的に使用されている方法と
して、浸漬,塗布,静電塗装,粉体静電,カチオン電
着,アニオン電着等のいずれの方法を用いる事も可能で
ある。塗装後の焼付工程において、170〜200℃で
加熱される事により下地の無電解Niめっき皮膜の密着性
の一層の向上と、皮膜硬度の上昇により外部からの腐食
因子の遮断性の向上が計れる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を説明する。 (実施例1)マグネシウムダイカスト合金(JIS-MC-2)
をピロリン酸カリウム30g/L、50℃1分間処理した
後水洗し、NaOH30g/L、60℃2分処理し、水洗後ジ
ンケート処理(WCM法)を3分間処理した後、「表
1」に示すめっき浴組成物を用いた無電解Niめっき浴で
60℃30分間めっきし、5μmの無電解Niめっき皮膜
を得た。水洗後すばやく乾燥し、続いて、カチオン電着
塗料(日本ペイント製U−50)を用いて通常条件で電
着し、175℃で30分間焼付し、20μmの膜厚の塗
装膜を得た。クロスカットを入れて、塩水噴霧試験を実
施した所、2000時間後もクロスカット部分の腐食は
発生せず、2次密着性も良好であった。
【0016】
【表1】
【0017】(実施例2)(JIS-MC-6)合金に対して下地
無電解Niめっきは実施例1と同様に行ない、めっき時間
を60分とし、めっき膜厚として11μmを得た。水洗
後乾燥し、ウレタン変性アクリル樹脂塗料を用いて、静
電塗装を施し150℃15分焼付後15μmの膜厚を得
た。クロスカットを入れ、SST 試験した所、2000時
間後もクロスカット部分に腐食は発生せず、2次密着性
も良好であった。
【0018】(実施例3)(JIS-MC-2)合金にDow7処理を
実施後、ウレタン変性アクリル樹脂塗料を下塗りに30
μm実施し、同様に上塗りを20μm実施した。その後
クロスカットを入れSST 試験したところ、2000時間
後に、クロスカット部分両側3mmにフクレが発生し、素
材に、200μmになる孔食が発生していた。
【0019】
【発明の効果】以下実施例と共に述べたように、本発明
においてはマグネシウム合金をフッ化物を使用する事無
くアルカリ溶液で前処理することによりジンケート処理
において非常に密着性の良好な皮膜が得られさらに本発
明者らが開発した無電解ニッケルめっき浴を使用するこ
とによりシアン銅めっきを使用することなく緻密で割れ
の無いめっき皮膜を直接マグネシウム合金上に生成さ
せ、その後塗装を施すことでクロスカットを入れた場合
においても、耐食性が良好でかつ密着性の良好な塗装品
を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】マグネ基合金のめっき処理工程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 進 埼玉県上尾市大字原市1333番地の2 三井 金属鉱業株式会社総合研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機酸ニッケル塩,次亜リン酸塩,ピロ
    リン酸塩,リン酸及びアンモニアの他、ベンゼンスルフ
    ィン酸ナトリウム,サッカリンナトリウム及びアリルス
    ルホン酸ナトリウムの群から選ばれる少くとも一種を含
    有する無電解ニッケルめっき液に浸漬し、マグネ基合金
    の表面に無電解ニッケルめっきを施し、その後塗装する
    ことを特徴とするマグネ基合金の高耐食性塗装方法。
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