JPH09234777A - ポリアミド被覆アルミニウム材の製造方法 - Google Patents

ポリアミド被覆アルミニウム材の製造方法

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JPH09234777A
JPH09234777A JP8071338A JP7133896A JPH09234777A JP H09234777 A JPH09234777 A JP H09234777A JP 8071338 A JP8071338 A JP 8071338A JP 7133896 A JP7133896 A JP 7133896A JP H09234777 A JPH09234777 A JP H09234777A
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JP
Japan
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polyamide
aluminum material
aluminum
chromate
coated
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JP8071338A
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English (en)
Inventor
Takahiro Koyama
高弘 小山
Yoshiaki Watanabe
吉章 渡辺
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Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミニウムとポリアミドとの接着性が良好
であるとともに、耐食性にも優れたポリアミド被覆アル
ミニウム材、とくに自動車用配管などとして使用される
ポリアミド被覆アルミニウム管の製造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウム材の表面に溶融したポリア
ミドを供給することによりポリアミド被覆アルミニウム
材を製造する場合、アルミニウム材の表面に非促進型の
クロム酸クロメート処理を施し、180℃を越える温度
に予熱したのち、アルミニウム材の表面に溶融したポリ
アミドを供給して接着する。形成するクロメート皮膜量
は総Cr量換算で30〜150mg/m2 の範囲が好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド被覆ア
ルミニウム材の製造方法、詳しくは、耐食性、断熱性な
どを向上させるために外面にポリアミドを被覆したアル
ミニウム材の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用配管、例えば燃料用配管、空調
用配管、パワーステアリング配管などの軽量化、および
断熱性、耐食性の向上、さらに路面からの石の飛び跳ね
(チッピング)による配管の損傷防止対策として、ポリ
アミド11またはポリアミド12(ナイロンと呼ばれる
もので、以下ポリアミドという)を被覆したアルミニウ
ム合金管が、最近欧米の一部で使用されるようになって
いる。
【0003】ポリアミドは、機械的性質その他の特性が
優れていることから、エンジニアリングプラスチックス
として広く使用されているが、接着性に乏しいため、異
材料と組合わせて使用される例は少ない。アルミニウム
(合金を含む、以下同じ)との組合わせにおいても満足
すべき接着性を得ることは難しい。ポリアミド被覆アル
ミニウム管の製造は、共押出により行われることが文献
に記載されているが、その詳細は明らかではない。
【0004】一方、アルミニウムに塗装などの表面処理
を行う場合、アルミニウム表面の強固な酸化皮膜を除去
して塗膜との密着性を上げるために、通常アルミニウム
の表面をクロメート処理することが行われており、ポリ
アミド被覆におけるアルミニウムの前処理としても、こ
のクロメート処理が試みられているが、必ずしも満足す
べき接着性が得られていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】クロメート処理には、
処理タイプとして、クロム酸クロメート処理、リン酸ク
ロメート処理、あるいは有機高分子をバインダーとして
含有する、塗布型クロメート処理などがあり、クロム酸
クロメート処理にも、処理液中にフェリシアン化物(K3
Fe(CN)6 など) を含む促進型のクロメート処理と処理液
中にフェリシアン化物を含まない非促進型のクロメート
処理とがある。
【0006】発明者らは、自動車用配管などとして使用
されるポリアミド被覆アルミニウム材の製造において、
優れた接着性を与えるアルミニウム材の前処理方法を見
出すために、耐食性などにおいて優れた点をそなえてい
るクロメート処理について再度着目し、上記のクロメー
ト処理のタイプとその処理条件、およびポリアミド被覆
前のアルミニウム材の予熱条件の組合わせと接着性との
関係について多角的に実験、検討を行った。
【0007】本発明は、上記の実験、検討の結果として
なされたものであり、その目的は、アルミニウム材の表
面に溶融したポリアミドを供給してポリアミド被覆アル
ミニウム材を製造する場合、アルミニウム材とポリアミ
ドとの接着性が良好であり、且つ優れた耐食性をそなえ
るポリアミド被覆アルミニウム材を製造する方法を提供
することにある。本発明は、とくに共押出によりポリア
ミドを被覆したアルミニウム管などのアルミニウム材を
製造する場合に好適である。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるポリアミド被覆アルミニウム材の製造
方法は、アルミニウム材の表面に溶融したポリアミドを
供給することによりポリアミド被覆アルミニウム材を製
造する方法において、アルミニウム材の表面にフェリシ
アン化物を含まない非促進型のクロム酸クロメート処理
を施し、180℃を越える温度に予熱したのち、アルミ
ニウム材の表面に溶融したポリアミドを供給して接着す
ることを構成上の第1の特徴とする。
【0009】また、アルミニウム材にフェリシアン化物
を含まない非促進型のクロム酸クロメート処理を施し
て、アルミニウム材表面に総クロム量換算で30〜15
0mg/m2 の皮膜量を有するクロメート皮膜を形成
し、180℃を越える温度で予熱することを第2の特徴
とし、アルミニウム材の表面に溶融したポリアミドを供
給し共押出すること、アルミニウム材がアルミニウム管
であることを第3、第4の特徴とする。
【0010】本発明において、アルミニウム材として
は、板材、管材、棒材、形材など種々の形状のものが適
用できるが、共押出による被覆に適した形状のもの、と
くに管材が最も好適に使用される。本発明は、アルミニ
ウム材の表面に溶融したポリアミドを供給して被覆する
場合、アルミニウム材の表面に、フェリシアン化物を含
まない非促進型のクロム酸クロメート処理を施すことを
特徴とする。
【0011】クロム酸クロメート処理は、通常、カラー
アルミやアルミサッシの塗装下地処理として用いられる
もので、このうち非促進型のクロム酸クロメート処理
は、例えば、CrO3およびフッ化物からなり、フェリシア
ン化物(K3Fe(CN)6など) を含まない処理液を使用し、処
理温度20〜50℃で1 〜5 分間処理することにより、アル
ミニウム材の表面にクロメート皮膜を形成するものであ
る。促進型のクロム酸クロメート処理、リン酸クロメー
ト処理、有機高分子を含有する塗布型クロメート処理を
適用した場合には、アルミニウム材に対するポリアミド
の十分な密着性が得られない。
【0012】非促進型のクロム酸クロメート処理により
形成するクロメート皮膜の皮膜量は、皮膜中の総クロム
量換算で30〜150mg/m2 の範囲が好ましく、1
00〜150mg/m2 の皮膜を形成するのがさらに好
ましい。30mg/m2 未満の皮膜量では密着性および
耐食性が十分でなく、皮膜量が150mg/m2 を越え
ると、クロメート層が粉をふいたような状態となる、い
わゆるチョーキングが生じ易く、接着性が不安定とな
る。
【0013】非促進型クロム酸クロメート処理を行って
クロメート皮膜を形成したのち、アルミニウム材を18
0℃を越える温度、さらに好ましくは210℃を越える
温度に予熱し、予熱したアルミニウム材の表面に溶融し
たポリアミドを供給して両者を接着する。予熱温度が1
80℃未満の場合には接着性が不十分となり易い。予熱
温度の上限はとくに規定しないが、取扱上、省エネルギ
ーなどの観点からポリアミドの溶融温度より少し高い、
例えば300℃以下の予熱で十分である。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施に当たっては、アル
ミニウム材を常法に従って脱脂したのち、非促進型のク
ロム酸クロメート処理溶液により処理したのち、乾燥し
て所定の温度に予熱する。アルミニウム材が板材の場合
には、予熱した板材上に溶融したポリアミドを流し、上
面より押圧板を押し付けてポリアミド層の厚さを調整し
て、冷却後、押圧板を除去してポリアミド被覆アルミニ
ウム板を得る。
【0015】アルミニウム材が管材などの場合には、公
知の共押出装置を使用して、予熱したアルミニウム管の
表面に溶融したポリアミドを供給して共押出を行う。本
発明においては、とくに、特定されたアルミニウム材の
前処理および予熱条件の組合わせによって、アルミニウ
ム材とポリアミドとの優れた接着性が得られ、耐食性、
断熱性などの特性にも優れ、自動車配管用などとして好
適に使用できるポリアミド被覆アルミニウム材の製造が
可能となる。
【0016】
【実施例】
実施例1 アルミニウム材として、JIS 3004合金板( 厚さ:0.3mm、
寸法:70mm ×150mm)を準備し、このアルミニウム板を、
40℃の10%NaOH溶液中に30秒浸漬したのち、15%HNO3
液に室温で30秒間浸漬することにより脱脂処理し、つい
で非促進型のクロム酸クロメート処理液( 日本パーカラ
イジング( 株) 製アロジン1000の0.3 〜1 %溶液) に、
温度30〜50℃で、5 〜90秒間浸漬して、アルミニウム板
の表面にクロメート皮膜を形成し、常温で乾燥した。
【0017】クロメート皮膜を形成したアルミニウム板
をホットプレート上で25〜260 ℃に予熱し、アルミニウ
ム板の上に、240 ℃の温度の溶融ポリアミドを流し、そ
の上に常温のアルミニウム合金の厚板( 板厚:10mm)を載
せて押圧し、押圧力を調整することによりポリアミド層
の厚さを200 μm とした。
【0018】放冷後、アルミニウム合金厚板を除去し、
得られたポリアミド被覆アルミニウム板からそれぞれ5
ケの短冊状の試験片(寸法:10mm ×150mm)を切り出し、
長手方向中央部の幅方向全幅(10mm)にナイフでカットを
入れ、この部分を180 °折り曲げてポリアミド層の剥離
状況を調査した。
【0019】クロメート皮膜の皮膜量(皮膜中の総Cr
量換算での値)およびアルミニウム板の予熱温度と剥離
状況との関係を表1に示す。表1に示すように、予熱温
度が180 ℃を越える場合に、アルミニウム板とポリアミ
ドとの間の接着性について良好な結果が得られ、予熱温
度が180 ℃を越え、且つ皮膜量31〜145mg/m2の範囲にお
いて確実な接着性が得られている。
【0020】
【表1】 《表注》○: 全試験片(5ケ) に剥離が認められない。 △: 一部の試験片(1〜4 ケ) に剥離が認められる。 ×: 全試験片(5ケ) に剥離が認められる。
【0021】比較例1 実施例1と同じアルミニウム板材を、実施例1と同様に
脱脂したのち、促進型のクロム酸クロメート処理液(日
本パーカライジング (株) 製アロジン1200)、リン酸ク
ロメート処理液(日本パーカライジング (株) 製アロジ
ン401/45)および有機高分子を含有する塗布型クロメー
ト処理液(日本ペイント (株) 製サーフコートNRC300)
で処理して、クロメート膜を形成し、乾燥した。
【0022】上記のように下地処理したアルミニウム板
をホットプレート上で25〜260 ℃の温度に予熱し、予熱
したアルミニウム板上に温度240 ℃の溶融ポリアミドを
流し、その上にアルミニウム合金厚板( 板厚:10mm)を載
せて押圧し、放冷後、アルミニウム合金厚板を除去し
て、200 μm のポリアミド層を有するポリアミド被覆ア
ルミニウム板を得た。
【0023】得られたポリアミド被覆アルミニウム板か
ら、実施例1と同じ寸法の試験片を5ケつづ切り出し、
実施例1と同一の方法によりポリアミド層の剥離状況を
調査した。クロメート皮膜の皮膜量(皮膜中の総Cr量
換算での値)および予熱温度と剥離状況との関係を表2
(促進型のクロム酸クロメート処理の場合)、表3(リ
ン酸クロメート処理の場合)および表4(有機高分子を
含有する塗布型クロメート処理の場合)に示す。表2〜
4にみられるように、いずれの条件においても、全試験
片に剥離が認められた。
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】実施例2 JIS 3003合金の管材( 外径:16.6mm 、厚さ:0.8mm) を準
備し、該アルミニウム合金管を240 ℃の温度に3 分間予
熱し、押出装置シリンダ温度210 ℃、ダイス温度210
℃、押出速度3m/ 分、ポリアミド被覆厚さ200 μm の条
件で共押出を行い、ポリアミド被覆アルミニウム合金管
を作製した。
【0028】得られたポリアミド被覆アルミニウム合金
管から5本に試験片を採取し、その直径を160 %に拡大
し、管端でのポリアミド層の剥離状況を目視で観察した
ところ、いずれの試験片にも剥離は全く認められず優れ
た密着性を有していた。また、ポリアミド被覆アルミニ
ウム合金管のポリアミド層にアルミニウム合金の素地に
達するナイフカットを施し、ASTM B117 に準拠した塩水
噴霧試験を行ったところ、最大腐食幅はいずれも1mm 未
満であり、優れた耐食性を示した。
【0029】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、良好な
接着性を有するとともに、耐食性にも優れたポリアミド
被覆アルミニウム材が提供される。とくに、本発明によ
るポリアミド被覆アルミニウム材の製造方法は、自動車
用配管などとして使用されるポリアミド被覆アルミニウ
ム管を共押出により製造する場合に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 9:00 23:00

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム材の表面に溶融したポリア
    ミドを供給することによりポリアミド被覆アルミニウム
    材を製造する方法において、アルミニウム材の表面にフ
    ェリシアン化物を含まない非促進型のクロム酸クロメー
    ト処理を施し、180℃を越える温度に予熱したのち、
    アルミニウム材の表面に溶融ポリアミドを供給して接着
    することを特徴とするポリアミド被覆アルミニウム材の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 アルミニウム材にフェリシアン化物を含
    まない非促進型のクロム酸クロメート処理を施して、ア
    ルミニウム材の表面に総クロム量換算で30〜150m
    g/m2 の皮膜量を有するクロメート皮膜を形成し、1
    80℃を越える温度に予熱することを特徴とする請求項
    1記載のポリアミド被覆アルミニウム材の製造方法。
  3. 【請求項3】 アルミニウム材の表面に溶融したポリア
    ミドを供給し共押出することを特徴とする請求項1また
    は2記載のポリアミド被覆アルミニウム材の製造方法。
  4. 【請求項4】 アルミニウム材がアルミニウム管である
    ことを特徴とする請求項3記載のポリアミド被覆アルミ
    ニウム材の製造方法。
JP8071338A 1996-03-01 1996-03-01 ポリアミド被覆アルミニウム材の製造方法 Pending JPH09234777A (ja)

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