JPH0747828B2 - Chemical conversion treatment liquid for aluminum and aluminum alloys - Google Patents

Chemical conversion treatment liquid for aluminum and aluminum alloys

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JPH0747828B2
JPH0747828B2 JP4016990A JP4016990A JPH0747828B2 JP H0747828 B2 JPH0747828 B2 JP H0747828B2 JP 4016990 A JP4016990 A JP 4016990A JP 4016990 A JP4016990 A JP 4016990A JP H0747828 B2 JPH0747828 B2 JP H0747828B2
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chemical conversion
treatment liquid
aluminum
conversion treatment
acid
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昌之 ▲吉▼田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルミニウムおよびアルミニウム合金を塗装す
る前に、該表面に優れた耐食性と塗料密着性を付与する
新規なアルミニウムおよびアルミニウム合金の化成処理
液に関し、例えば、飲料缶の蓋材すなわち缶エンド材等
の表面に効果的に適用されるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a novel aluminum and aluminum alloy chemical conversion treatment liquid which imparts excellent corrosion resistance and paint adhesion to the surface of aluminum and aluminum alloy before coating. With regard to this, for example, it is effectively applied to the surface of a lid material of a beverage can, that is, a can end material.

〔従来の技術〕 アルミニウムおよびアルミニウム合金の化成処理液とし
てはクロメートタイプとノンクロメートタイプに大別で
きる。クロメートタイプの代表的なものとしては、クロ
ム酸クロメート処理とりん酸クロメート処理とがあり、
クロム酸クロメート処理は1950年頃に実用化され現在も
熱交換器のフィン材などに広く使用されている。化成処
理液はクロム酸(CrO3)とフッ化水素酸(HF)が主成分
でさらに促進剤が添加されているものであって、若干6
価クロムを含有する皮膜を形成する。りん酸クロメート
化成処理は米国特許第2,438,877号明細書に開示されて
おり、化成処理液はクロム酸(CrO3)、りん酸(H3P
O4)、フッ化水素酸(HF)からなり、形成される皮膜は
水和したりん酸クロム(CrPO4・4H2O)を主成分とするも
のである。この皮膜は6価クロムを含有しないことか
ら、飲料用缶および蓋材の塗装下地処理として現在も広
く使用されている。
[Prior Art] Chemical conversion treatment liquids for aluminum and aluminum alloys can be roughly classified into chromate type and non-chromate type. Typical chromate types are chromate chromate treatment and phosphoric acid chromate treatment,
Chromate chromate treatment was put into practical use around 1950 and is still widely used for fin materials for heat exchangers. The chemical conversion treatment liquid contains chromic acid (CrO 3 ) and hydrofluoric acid (HF) as main components, and further contains an accelerator.
A film containing valent chromium is formed. Phosphoric acid chromate chemical conversion treatment is disclosed in US Pat. No. 2,438,877, and the chemical conversion treatment liquid is chromic acid (CrO 3 ) or phosphoric acid (H 3 P
O 4 ), hydrofluoric acid (HF), and the formed film is mainly composed of hydrated chromium phosphate (CrPO 4 · 4H 2 O). Since this coating does not contain hexavalent chromium, it is still widely used as a coating base treatment for beverage cans and lid materials.

以上説明したクロメートタイプの処理液とは別にノンク
ロメートタイプのものが開発されており、その代表的な
発明として特開昭52-131937号公報に開示されたものが
挙げられる。この開示された処理液は、ジルコニウムま
たはチタンあるいはこれらの混合物、ホスフェートおよ
びフッ化物を含有し、且つ、pHが約1.0〜4.0の酸性の水
性コーティング溶液である。この開示された化成処理液
を用いて処理を行うとアルミニウム表面上にジルコニウ
ムあるいはチタンの酸化物を主成分とする化成皮膜を形
成する。しかしながら、ノンクロメートタイプの処理液
は6価クロムを含有しないという利点を有するもののク
ロメートタイプに比べると耐食性および塗料密着性が劣
るという欠点を有しているのである。
In addition to the chromate-type treatment liquid described above, a non-chromate type has been developed, and a representative invention thereof is the one disclosed in JP-A-52-131937. The disclosed processing solution is an acidic aqueous coating solution containing zirconium or titanium or mixtures thereof, phosphates and fluorides and having a pH of about 1.0-4.0. When a treatment is performed using the disclosed chemical conversion treatment liquid, a chemical conversion film containing zirconium or titanium oxide as a main component is formed on the aluminum surface. However, the non-chromate type treatment liquid has the advantage that it does not contain hexavalent chromium, but has the drawback that it is inferior in corrosion resistance and paint adhesion to the chromate type treatment liquid.

一方、アルミニウム合金の板またはコイルは、塗装され
飲料用缶の蓋材すなわち缶エンド材として広く使用され
ているが、耐食性および塗料密着性向上のために化成処
理がなされており、国内では殆んどの場合にりん酸クロ
メート処理が採用されている。これに対してノンクロメ
ートタイプの化成処理はりん酸クロメート処理に比べ塗
料密着性が劣るために米国で一部採用されているにすぎ
ないのが現状である。缶エンド材用のりん酸クロメート
化成処理の場合は一般的に、りん酸イオン10.0〜40.0g/
l、6価クロム2.0〜4.0g/lおよびフッ素イオン0.7〜1.5
g/lを含有する処理液で処理されている。また、缶エン
ド材の塗装には現在、塩化ビニル系の塗料が主に使用さ
れている。すなわち、缶エンドはアルミニウム合金のコ
イルあるいは板材をりん酸クロメート処理し、塩化ビニ
ル系の塗料を塗布して、その後成型という工程により生
産されている。
On the other hand, aluminum alloy plates or coils are painted and widely used as lid materials for beverage cans, that is, as can end materials, but they have undergone chemical conversion treatment to improve corrosion resistance and paint adhesion, and are used in most of Japan. In all cases, chromate phosphate treatment is used. In contrast, the non-chromate type chemical conversion treatment is inferior to the phosphoric acid chromate treatment in paint adhesion, and is currently only partially used in the United States. In the case of phosphoric acid chromate chemical conversion treatment for can end materials, phosphate ion is generally 10.0 to 40.0 g /
l, hexavalent chromium 2.0-4.0g / l and fluorine ion 0.7-1.5
It is treated with a treatment solution containing g / l. At present, vinyl chloride-based paints are mainly used for painting can end materials. That is, the can end is produced by a process in which an aluminum alloy coil or plate material is chromated with phosphoric acid, a vinyl chloride-based paint is applied, and then molding is performed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

前記従来例で処理されたアルミニウム合金またはコイル
を用いて成形された缶エンドと、ジュースやビールなど
が充填された缶本体により飲料用缶が形成さた飲料用缶
は、その充填物によりパック後に相当過酷な条件で殺菌
処理されるのである。この殺菌工程において、水蒸気は
塗膜を透過し、透過した水蒸気はその後塗膜と化成皮膜
との界面で凝縮し、これにより塗膜の密着力が低下する
といった問題が発生しやすいのである。実際に、缶エン
ドの一部がイージーオープン方式で開缶された時に、開
孔部に塗膜剥離による欠陥(エナメルフェザー)を生じ
ることがあるので、この対応として塗料密着性の向上は
従来例において解決しなければならない重要な課題であ
る。
The can end formed by using the aluminum alloy or the coil treated in the conventional example, and the beverage can in which the beverage can is formed by the can main body filled with juice, beer, etc. is packed after the packing. It is sterilized under considerably severe conditions. In this sterilization step, water vapor permeates the coating film, and the permeated water vapor then condenses at the interface between the coating film and the chemical conversion film, which tends to cause a problem that the adhesion of the coating film is reduced. Actually, when part of the can end is opened by the easy open method, a defect (enamel feather) may occur due to the peeling of the coating film in the opening part, so as a countermeasure for this, the improvement of paint adhesion is the conventional example. It is an important issue that must be solved in.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明
は、フルオロジルコニウム酸イオンもしくはフルオロチ
タン酸イオンまたはこれらの双方のイオンを2.0〜8.0g/
l、りん酸イオン5.0〜40.0g/l、6価クロムイオン0.5〜
4.0g/lおよびフッ素イオン0.1〜2.0g/lを含有し、pHを
1.0〜3.0にしたことを特徴とするアルミニウムおよびア
ルミニウム合金用化成処理液を提供するものであり、該
化成処理液によってアルミニウムあるいはアルミニウム
合金表面に優れた耐食性を付与し、且つ塗料密着性の非
常に優れた化成皮膜を形成することができるのである。
つまり、アルミニウムおよびアルミニウム合金を塗装す
る前に、その表面に優れた耐食性と塗料密着性とを付与
する化成処理液を提供しようとするものである。
The present invention as a specific means for solving the problems of the conventional examples, the fluorozirconate ion or fluorotitanate ion or both of these ions 2.0 ~ 8.0 g /.
l, phosphate ion 5.0 to 40.0 g / l, hexavalent chromium ion 0.5 to
Contains 4.0 g / l and 0.1-2.0 g / l of fluoride ion,
The present invention provides a chemical conversion treatment liquid for aluminum and aluminum alloys, which is characterized in that it is 1.0 to 3.0, imparts excellent corrosion resistance to the surface of aluminum or aluminum alloy by the chemical conversion treatment liquid, and has extremely high paint adhesion. It is possible to form an excellent chemical conversion film.
That is, it is intended to provide a chemical conversion treatment liquid which imparts excellent corrosion resistance and paint adhesion to the surface of aluminum and aluminum alloy before coating.

〔組成および処理工程の説明〕[Description of composition and processing steps]

本発明の化成処理液はフッ素錯体イオン、りん酸イオ
ン、6価クロム、フッ素イオンを必須成分として含む酸
性処理液に関するものである。
The chemical conversion treatment liquid of the present invention relates to an acidic treatment liquid containing fluorine complex ions, phosphate ions, hexavalent chromium and fluorine ions as essential components.

フッ素錯体イオンはフルオロジルコニウム酸イオン、フ
ルオロチタン酸イオンもくしはこれらイオンの混合物か
ら選択される。フッ素錯体イオンを含有させるには、フ
ルオロジルコニウム酸、フルオロチタン酸およびこれら
の可溶性塩から任意に選んで使用することができる。フ
ッ素錯体イオンは2.0〜8.0g/lの範囲が好ましく、2.0g/
l未満では良好な塗料密着性が得られない。逆に8.0g/l
を超えるとエッチングが多くなり皮膜が充分に形成され
ない。
The fluorine complex ion is selected from fluorozirconate ion, fluorotitanate ion or a mixture of these ions. In order to contain the fluorine complex ion, fluorozirconic acid, fluorotitanic acid and soluble salts thereof can be arbitrarily selected and used. The fluorine complex ion preferably has a range of 2.0 to 8.0 g / l, and 2.0 g / l.
If it is less than 1, good paint adhesion cannot be obtained. Conversely, 8.0 g / l
If it exceeds, the amount of etching is increased and the film is not sufficiently formed.

りん酸イオンを含有させるにはりん酸(H3PO4)を使用
することが好ましい。りん酸の含有量は5.0〜40.0g/lの
範囲が好ましく、5.0g/l未満では形成される皮膜にりん
酸クロムが少なくなり塗料密着性が低下する。40.0g/l
を超えても良好な皮膜は形成されるが、処理液のコスト
が高くなり経済的に問題がある。
It is preferable to use phosphoric acid (H 3 PO 4 ) to contain phosphate ions. The content of phosphoric acid is preferably in the range of 5.0 to 40.0 g / l, and if it is less than 5.0 g / l, the amount of chromium phosphate in the formed film will be small and the coating adhesion will be poor. 40.0g / l
Even if it exceeds the above range, a good film is formed, but the cost of the treatment liquid becomes high, which is economically problematic.

6価クロムイオンを含有させるにはクロム酸(CrO3)を
使用することが好ましい。このクロム酸の含有量は6価
クロムイオンとして0.5〜4.0g/lの範囲が好ましく0.5g/
l未満では化成皮膜が充分に形成されないため耐食性が
劣る。4.0g/lを超えると処理液の廃水処理性が悪くな
り、環境上および経済上の問題点がある。
Chromic acid (CrO 3 ) is preferably used for containing hexavalent chromium ions. The content of this chromic acid is preferably in the range of 0.5 to 4.0 g / l as hexavalent chromium ions, 0.5 g / l.
If it is less than 1, the chemical conversion film is not sufficiently formed, resulting in poor corrosion resistance. If it exceeds 4.0 g / l, the wastewater treatment of the treatment liquid becomes poor, and there are environmental and economic problems.

フッ素イオンは化成皮膜の皮膜成長速度を左右する重要
成分である。フッ素イオンを含有させるにはフッ化水素
酸(HF)、フッ化ナトリウム(NaF)、フッ化カリウム
(KF)などを使用することができる。化成液中のフッ素
イオン濃度は以下の如く規定した。イオン電極(フッ素
F−125、比較HS−305DP東亜電波工業(株)製)および
イオンメーター(IM−40S 東亜電波工業(株)製)を
用い、クロム酸5g/l、リン酸15g/lにフッ化水素酸を一
定量(例えば0.1g/l、1g/l、10g/l)を加え、リン酸あ
るいは水酸化ナトリウムでpHを2.0に調製した液を基準
液(フッ素イオン濃度は添加したフッ化水素酸の全フッ
素量と規定)とし校正した。そして、化成液のpHをリン
酸あるいは水酸化ナトリウムで2.0に調整後、フッ素イ
オンメーターで測定し、その測定値をフッ素イオン濃度
とした。
Fluoride ion is an important component that affects the film growth rate of the chemical conversion film. Hydrofluoric acid (HF), sodium fluoride (NaF), potassium fluoride (KF) and the like can be used to contain the fluoride ion. The fluorine ion concentration in the chemical conversion liquid was defined as follows. Chromic acid 5g / l, phosphoric acid 15g / l, using an ion electrode (fluorine F-125, comparative HS-305DP Toa Denpa Kogyo KK) and ion meter (IM-40S Toa Denpa Kogyo KK) Hydrofluoric acid was added to a fixed amount (for example, 0.1 g / l, 1 g / l, 10 g / l) and the pH was adjusted to 2.0 with phosphoric acid or sodium hydroxide. It was calibrated as the total fluorine content of hydrofluoric acid. Then, the pH of the chemical conversion liquid was adjusted to 2.0 with phosphoric acid or sodium hydroxide and then measured with a fluorine ion meter, and the measured value was defined as the fluorine ion concentration.

このフッ素イオンの濃度は0.1〜2.0g/lの範囲が好まし
く、0.1g/l未満では成長速度が遅すぎ、充分な化成皮膜
を得るには長時間処理を行わなければならず生産性が劣
るという問題がある。逆に2.0g/lを超えると成長速度が
速くなり、皮膜量が多くなって、不透明な外観になると
いう問題点がある。したがって、濃度は0.1〜2.0g/lの
範囲が好ましく、特に0.4〜1.0g/lの範囲が好ましい。
The concentration of this fluorine ion is preferably in the range of 0.1 to 2.0 g / l, and if it is less than 0.1 g / l, the growth rate is too slow, and long-term treatment must be performed to obtain a sufficient chemical conversion film, resulting in poor productivity. There is a problem. On the other hand, if it exceeds 2.0 g / l, there is a problem that the growth rate becomes faster, the amount of film increases, and the appearance becomes opaque. Therefore, the concentration is preferably 0.1 to 2.0 g / l, particularly 0.4 to 1.0 g / l.

化成処理液のpHは1.0〜3.0の範囲に制御されるが、pHの
調整にはりん酸、硝酸、塩酸などの酸または水酸化ナト
リウム、水酸化アンモニウムなどから任意に選んで用い
ることができる。pHが1.0未満ではエッチングが多くな
って皮膜が形成され難しくなり、逆にpHが3.0を超える
とエッチングが弱くなり均一な皮膜が形成できなくな
る。
The pH of the chemical conversion treatment liquid is controlled in the range of 1.0 to 3.0, and an acid such as phosphoric acid, nitric acid or hydrochloric acid or sodium hydroxide, ammonium hydroxide or the like can be arbitrarily selected and used for adjusting the pH. If the pH is less than 1.0, etching will increase and a film will be difficult to form. On the contrary, if the pH exceeds 3.0, etching will be weak and a uniform film cannot be formed.

次に本発明の化成処理液による処理工程について説明す
る。本発明の化成処理液は現在広く使用されているりん
酸クロメート処理液の代替として使用することが可能で
ある。アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面に本
発明の化成処理液により化成処理を施す場合に先ず表面
の清浄化が必要であり、そのための洗浄方法としては酸
系、アルカリ系または溶剤系の洗浄液による処理または
これらの組み合せの処理のいずれでもよい。また、必要
あればアルミニウムおよびアルミニウム合金の表面を洗
浄後さらに酸あるいはアルカリによりエッチングしても
よい。本発明液による処理方法は浸漬、スプレー処理の
いずれでもよく、処理温度と処理時間は形成する化成皮
膜量を左右する因子となる。処理液の温度は室温〜70℃
の範囲が可能であり、好ましくは35〜55℃の範囲であ
り、また、処理時間は1〜90秒の範囲が好ましい。化成
皮膜量はクロム、ジルコニウムもしくはチタンの付着量
で評価する。クロム、ジルコニウムもしくはチタンの付
着量は5〜50mg/m2の範囲が好ましく、要求される耐食
性の度合により調整する。その付着量のコントロールは
上記処理温度と処理時間を適宜調整することにより可能
である。
Next, a treatment process using the chemical conversion treatment liquid of the present invention will be described. The chemical conversion treatment liquid of the present invention can be used as a substitute for the widely used phosphoric acid chromate treatment liquid at present. When the chemical conversion treatment of the present invention is performed on the surfaces of aluminum and aluminum alloys, the surface must first be cleaned, and as a cleaning method therefor, treatment with an acid-based, alkali-based or solvent-based cleaning liquid or these Any combination of the above may be used. If necessary, the surfaces of aluminum and aluminum alloy may be washed and then further etched with acid or alkali. The treatment method using the liquid of the present invention may be either dipping or spraying, and the treatment temperature and the treatment time are factors that influence the amount of the chemical conversion film formed. The temperature of the processing solution is room temperature to 70 ℃
The range is from 35 to 55 ° C., and the treatment time is preferably from 1 to 90 seconds. The amount of chemical conversion film is evaluated by the amount of chromium, zirconium or titanium attached. The amount of chromium, zirconium or titanium deposited is preferably in the range of 5 to 50 mg / m 2 , and is adjusted according to the degree of corrosion resistance required. The adhesion amount can be controlled by appropriately adjusting the treatment temperature and the treatment time.

本発明の化成処理液より形成される化成皮膜はりん酸ク
ロメート処理において形成される水和したりん酸クロム
(CrPO4・4H2O)とノンクロメートタイプの処理により形
成される酸化ジルコニウム(ZrO2)または酸化チタン
(TiO2)もしくはこれら双方を主成分とする複合皮膜で
ある。この化成皮膜はりん酸クロム以外に酸化ジルコニ
ウムまたは酸化チタンも形成されるために、優れた耐食
性を有し、且つ化成処理液の6価クロム濃度も現行のり
ん酸クロメート処理液に比べて低い濃度にすることが可
能である。従って、廃水処理性が軽減され環境、経済性
にも優れているのである。
The chemical conversion film formed from the chemical conversion treatment solution of the present invention is hydrated chromium phosphate (CrPO 4 .4H 2 O) formed in the chromate phosphate treatment and zirconium oxide (ZrO 2 ) formed in the non-chromate type treatment. ) Or titanium oxide (TiO 2 ) or a composite film containing both of these as the main components. This chemical conversion film has excellent corrosion resistance because zirconium oxide or titanium oxide is formed in addition to chromium phosphate, and the hexavalent chromium concentration of the chemical conversion treatment liquid is lower than that of the existing chromate phosphate treatment liquid. It is possible to Therefore, the treatment of wastewater is reduced and the environment and economy are excellent.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の化成処理液に関し、いくつかの実施例を
挙げ、その有用性を比較例と対比して表1に示す。
Several examples of the chemical conversion treatment liquid of the present invention will be given below, and their usefulness is shown in Table 1 in comparison with comparative examples.

素材には、アルミニウム−マグネシウム合金(JIS A508
2)を使用した。このアルミニウム合金の脱脂および化
成処理には小型スプレー装置を使用した。この小型スプ
レー装置は、現在、アルミニウム合金のコイルの化成処
理において使用されている連続化成処理ラインにおいて
スプレー処理された場合と同様のスプレー条件になるよ
う設計されている。化成処理されたアルミニウム合金板
に缶エンド用塗料(塩化ビニル系)を塗膜厚12〜14μm
に塗装し、200℃で10分間焼付けを行い試験板とした。
また、化成皮膜のクロム付着量は蛍光X線分析装置(理
学電機工業製3070E型)を用い測定した。
The material is aluminum-magnesium alloy (JIS A508
2) was used. A small spray device was used for degreasing and chemical conversion treatment of this aluminum alloy. This small-sized spray device is designed to have the same spraying conditions as when sprayed in a continuous chemical conversion treatment line currently used in the chemical conversion treatment of aluminum alloy coils. Painted for can ends (vinyl chloride type) on chemical-treated aluminum alloy sheets, coating thickness 12-14 μm
It was painted on and baked at 200 ° C for 10 minutes to obtain a test plate.
Further, the amount of chromium deposited on the chemical conversion film was measured using a fluorescent X-ray analyzer (Rigaku Denki Kogyo Model 3070E).

耐食性の評価には塩水噴霧試験を行った。塩水噴霧試験
は、JIS Z−2371に準拠し塗装後の試験板の塗膜クロス
カット部のフクレ発生までの時間で表記した。したがっ
て、時間が長いほど耐食性は優れる。噴霧時間が2000時
間以上であれば良好である。塗料密着性は塗装後の試験
板を5×150mmの短冊状に切断し、ポリアミド系のフィ
ルムで熱圧着し試片とし、これを脱イオン沸水に3時間
浸漬後180度ピール試験法により剥離し、その際のピー
ル強度より評価した。したがって、ピール強度が大きい
ほど塗料密着性は優れる。一般に3.0kgf/5mm幅であれば
良好である。また、エナメルフェザーの評価には、軽金
属学会第73回秋期大会講演概要(p49)に記載のアルコ
ア法に準拠し行った。評価は剥離後の最大塗膜残存幅で
行った。したがって、塗膜残存幅が小さいほどエナメル
フェザーに優れる。一般に残存幅が0.5mm以下であれば
良好である。
A salt spray test was conducted to evaluate the corrosion resistance. The salt spray test is based on JIS Z-2371 and is expressed as the time until blistering occurs at the coating film cross-cut portion of the test plate after coating. Therefore, the longer the time, the better the corrosion resistance. It is good if the spraying time is 2000 hours or more. For paint adhesion, the test plate after coating is cut into 5 x 150 mm strips and thermocompression bonded with a polyamide film to make a test piece, which is immersed in deionized boiling water for 3 hours and then peeled off by the 180 degree peel test method. Then, the peel strength at that time was evaluated. Therefore, the greater the peel strength, the better the paint adhesion. Generally, a width of 3.0 kgf / 5 mm is good. The enamel feather was evaluated according to the Alcoa method described in the lecture summary of the 73rd Autumn Meeting of the Japan Institute of Light Metals (p49). The evaluation was performed with the maximum width of the remaining coating film after peeling. Therefore, the smaller the remaining width of the coating film, the better the enamel feather. Generally, it is good if the residual width is 0.5 mm or less.

実施例1 アルミニウム合金を市販の強アルカリ性脱脂剤(商品名
ファインクリーナー4418、日本パーカライジング株式会
社製)の4%加熱水溶液(70℃)を用いて洗浄し、次い
で水洗して表面を清浄にした後、化成処理液1を50℃に
加温して5秒間スプレー処理し次いで水道水で水洗し、
さらに3000,000Ωcm以上の脱イオン水で10秒間スプレー
した後、70℃の熱風乾燥炉内で5分間乾燥した。乾燥
後、前記の条件で塗装を行い耐食性、塗料密着性、エナ
メルフェザーを評価した。
Example 1 An aluminum alloy was washed with a 4% heated aqueous solution (70 ° C.) of a commercially available strong alkaline degreasing agent (trade name: Fine Cleaner 4418, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.), and then washed with water to clean the surface. , Chemical conversion treatment liquid 1 is heated to 50 ° C., sprayed for 5 seconds, then washed with tap water,
After further spraying with deionized water of 3,000,000 Ωcm or more for 10 seconds, it was dried in a hot air drying oven at 70 ° C for 5 minutes. After drying, coating was performed under the above conditions to evaluate corrosion resistance, paint adhesion, and enamel feather.

化成処理液1 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 20.2g/l(ZrF6 2-4.0g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH2.0(水酸化アンモニウムで調整) 実施例2 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液2を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion solution 1 20% Fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) 20.2g / l (ZrF 6 2- 4.0g / l) 75% Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 5.8g / l (Cr 6+ 3.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l (F - 0.6g / l) pH 2.0 (ammonium hydroxide Example 2) After cleaning the aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 2 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液2 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 12.6g/l(ZrF6 2-2.5g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH2.0(水酸化アンモニウムで調整) 実施例3 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液3を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion solution 2 20% fluozirconic acid (H 2 ZrF 6) 12.6g / l (ZrF 6 2- 2.5g / l) 75% phosphoric acid (H 3 PO 4) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 5.8g / l (Cr 6+ 3.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l (F - 0.6g / l) pH 2.0 (ammonium hydroxide Example 3 After cleaning the aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 3 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液3 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 20.2g/l(ZrF6 2-7.4g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 1.9g/l(Cr6+1.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH1.5(塩酸で調整) 実施例4 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液4を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion treatment solution 3 20% fluozirconic acid (H 2 ZrF 6) 20.2g / l (ZrF 6 2- 7.4g / l) 75% phosphoric acid (H 3 PO 4) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 1.9g / l (Cr 6+ 1.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l (F - 0.6g / l) pH1.5 (adjusted with hydrochloric acid Example 4 After cleaning the aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 4 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液4 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 20.2g/l(ZrF6 2-4.0g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 5.0g/l(F-1.0g/l) pH1.5(塩酸で調整) 実施例5 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液5を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion treatment solution 4 20% Fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) 20.2g / l (ZrF 6 2- 4.0g / l) 75% Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 5.8g / l (Cr 6+ 3.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 5.0g / l (F - 1.0g / l) pH1.5 (adjusted with hydrochloric acid Example 5 After cleaning an aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 5 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液5 20%フルオロチタン酸塩(H2TiF6) 20.3g/l(TiF6 2-4.0g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH2.5(水酸化ナトリウムで調整) 実施例6 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液6を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion treatment liquid 5 20% Fluorotitanate (H 2 TiF 6 ) 20.3g / l (TiF 6 2- 4.0g / l) 75% Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5 g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 5.8g / l (Cr 6+ 3.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l (F - 0.6g / l) pH2.5 (hydroxylation Adjustment with Sodium) Example 6 After cleaning an aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 6 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液6 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 12.6g/l(ZrF6 2-2.5g/l) 20%フルオロチタン酸塩(H2TiF6) 12.7g/l(TiF6 2-1.6g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH2.0(水酸化アンモニウムで調整) 実施例7 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液1を40℃に加温して10秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion treatment liquid 6 20% Fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) 12.6g / l (ZrF 6 2- 2.5g / l) 20% Fluorotitanate (H 2 TiF 6 ) 12.7g / l (TiF 6 2- 1.6g / l) 75% phosphoric acid (H 3 PO 4) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5g / l) chromic acid (CrO 3) 5.8g / l ( Cr 6+ 3.0g / l) 20% hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l - after cleaning the (F 0.6g / l) pH2.0 (adjusted with ammonium hydroxide) example 7 example 1 and the aluminum alloy under the same conditions, the chemical conversion treatment liquid 1 It was heated to 40 ° C and sprayed for 10 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

実施例8 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液1を50℃に加温して10秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Example 8 After cleaning an aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 1 was heated to 50 ° C. and spray-treated for 10 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

比較例1 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液7を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Comparative Example 1 After cleaning an aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 7 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液7 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 5.0g/l(ZrF6 2-1.0g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH2.0(水酸化アンモニウムで調整) 比較例2 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、化成
処理液8を50℃に加温して5秒間スプレー処理した。処
理後、実施例1と同一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能
を評価した。
Chemical conversion treatment liquid 7 20% Fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) 5.0g / l (ZrF 6 2- 1.0g / l) 75% Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 21.3g / l (PO 4 3- 15.5g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 5.8g / l (Cr 6+ 3.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l (F - 0.6g / l) pH 2.0 (ammonium hydroxide Comparative Example 2 After cleaning the aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, the chemical conversion treatment liquid 8 was heated to 50 ° C. and sprayed for 5 seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

化成処理液8 20%フルオロジルコニウム酸(H2ZrF6) 50.0g/l(ZrF6 2-15.8g/l) 75%りん酸(H3PO4) 21.3g/l(PO4 3-15.5g/l) クロム酸(CrO3) 5.8g/l(Cr6+3.0g/l) 20%フッ化水素酸(HF) 3.0g/l(F-0.6g/l) pH2.0(水酸化アンモニウムで調整) 比較例3 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、市販
のりん酸クロメート剤(登録商標アルクロムK702、日本
パーカライジング株式会社製)の5%水溶液を50℃に加
温して5秒間スプレー処理した。処理後、実施例1と同
一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能を評価した。
Chemical conversion solution 8 20% Fluorozirconic acid (H 2 ZrF 6 ) 50.0g / l (ZrF 6 2 -15.8g / l) 75% Phosphoric acid (H 3 PO 4 ) 21.3g / l (PO 4 3 -15.5g / l) Chromic acid (CrO 3 ) 5.8g / l (Cr 6+ 3.0g / l) 20% Hydrofluoric acid (HF) 3.0g / l (F - 0.6g / l) pH 2.0 (ammonium hydroxide Comparative Example 3 After cleaning an aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, a 5% aqueous solution of a commercially available phosphoric acid chromate agent (registered trademark Alchrome K702, manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) was heated to 50 ° C. Sprayed for seconds. After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

比較例4 実施例1と同一条件でアルミニウム合金を清浄後、市販
のノンクロメート剤(登録商標パルコートK3761、日本
パーカライジング株式会社製)の2%水溶液を50℃に加
温して30秒間スプレー処理した。処理後、実施例1と同
一条件で水洗、乾燥、塗装し、性能を評価した。
Comparative Example 4 After cleaning an aluminum alloy under the same conditions as in Example 1, a 2% aqueous solution of a commercially available non-chromating agent (registered trademark Palcoat K3761, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) was heated to 50 ° C. and sprayed for 30 seconds. . After the treatment, the performance was evaluated by washing with water, drying and coating under the same conditions as in Example 1.

表1に示したように、本発明の化成処理液を用いること
により、優れた耐食性、塗料密着性が得られ、エナメル
フェザーにも優れることが理解できる。
As shown in Table 1, it can be understood that by using the chemical conversion treatment liquid of the present invention, excellent corrosion resistance and paint adhesion are obtained, and enamel feather is also excellent.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明に係るアルミニウムおよびア
ルミニウム合金用化成処理液は、フルオロジルコニウム
酸イオンもしくはフルオロチタン酸イオンまたはこれら
の双方のイオンを2.0〜8.0g/l、りん酸イオン5.0〜40.0
g/l、6価クロムイオン0.5〜4.0g/lおよびフッ素イオン
0.1〜2.0g/lを含有し、pHを1.0〜3.0したものであっ
て、特にフルオロジルコニウム酸もしくはフルオロチタ
ン酸またはそれらの双方を配合させることにより、塗装
前のアルミニウムおよびアルミニウム合金の表面に優れ
た耐食性と塗料密着性を有する化成皮膜が形成できると
いう優れた効果を奏する。
As described above, the chemical conversion treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to the present invention contains 2.0 to 8.0 g / l of fluorozirconate ion or fluorotitanate ion or both of these ions, and phosphate ion 5.0 to 40.0.
g / l, hexavalent chromium ion 0.5-4.0g / l and fluorine ion
It contains 0.1 to 2.0 g / l and has a pH of 1.0 to 3.0. By mixing fluorozirconic acid or fluorotitanic acid or both of them, the surface of aluminum and aluminum alloy before coating is excellent. It also has an excellent effect that a chemical conversion film having corrosion resistance and paint adhesion can be formed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フルオロジルコニウム酸イオンもしくはフ
ルオロチタン酸イオンまたはこれらの双方のイオンを2.
0〜8.0g/l、りん酸イオン5.0〜40.0g/l、6価クロムイ
オン0.5〜4.0g/lおよびフッ素イオン0.1〜2.0g/lを含有
し、pHを1.0〜3.0にしたことを特徴とするアルミニウム
およびアルミニウム合金用化成処理液。
1. A fluorozirconate ion, a fluorotitanate ion, or both of these ions 2.
Characterized by containing 0 to 8.0 g / l, phosphate ion 5.0 to 40.0 g / l, hexavalent chromium ion 0.5 to 4.0 g / l and fluorine ion 0.1 to 2.0 g / l, and adjusting pH to 1.0 to 3.0 A chemical conversion treatment solution for aluminum and aluminum alloys.
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