JPS5818434B2 - アルミニウムザイノ トソウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウム材の塗装方法、更に詳しくは、密
着性および耐久性に優れた塗膜を形成し、得る塗装方法
に関する。

従来、アルミニウム材の塗装方法は、前処理工程、皮膜
処理工程および塗装工程より一般的に実施されている。

この被膜処理は、アルミニウム材面に、塗装の際の密着
性、耐食性や而」衝撃性の良。

好な下地皮膜を人工的に形成するものとして重要であり
、例えは陽極酸化皮膜処理および化成皮膜処理が挙げら
れる。

陽極酸化皮膜処理は適当な電解液（硫酸系、クロム酸系
、しゆう酸系なと）中で電解酸化を行ない陽極酸化皮膜
を形成するもの。

で、一般に大規模な設備や精密なコントロールを必要と
し、処理時間も長く、また加圧蒸気処理、沸とう水処理
などの封孔処理が必要であったりするなど、処理自体の
コスト高や生産効率の低下は免れず、このため生産原価
への悪影響が犬となる。

。また、化成皮膜処理にあっても、処理液の排水処理を
慎重に行なわなければならず、公害防止の面から大きく
規制されている。

そこで、最近では上記下地皮膜として、ベーマイト皮膜
が用いられつつある。

このベーマイト皮膜（酸化皮膜の水和物）は、純水の熱
湯または水蒸気で熱処理することにより形成されるもの
で、上記陽極酸化皮膜より薄膜であるにもかかわらず、
耐食性が優秀である点で有用ではあるが、アルミニウム
塗装品を衝撃変形した場合、塗膜が剥離もしくは破損す
る傾向にあり、特に熱処理の加熱条件が強くなり当該皮
膜の水和化が進み過ぎたり、あるいは皮膜厚が ゛
増大したりする場合に、その傾向は犬となる。

本発明者は、かかる従来の皮膜処理工程の欠点を解消す
ると共に、良好な下地皮膜を形成するため鋭意研究を進
めた結果、皮膜処理工程として特定の処理液でアルミニ
ウム材を加熱処理するこみにより、アルミニウム材表面
に上記ベーマイト皮膜に勝る下地皮膜が形成でき、密着
性および耐久性に優れた塗膜を形成し得ることを見出し
、本発明を完成するに至った。

本発明の要旨は、アルミニウム材をフッ素イオン５〜ｓ
ｏｐｐｍを含む塩基性水溶液で加熱下に処理した後、塗
装することから成るアルミニウム材の塗装方法に存する
。

本発明方法で対象とする被塗物は、アルミニウム材であ
って、その材質や形状等の制限はなく、通常のアルミニ
ウムおよび各種アルミニウム合金の展伸材（板、形材な
と）、鋳造材（砂型、金型など）が使用されてよい。

本発明方法における皮膜処理に使用する処理液は、フッ
素イオンを含む塩基性水溶液であって、具体的にはフッ
素イオン供給源、塩基性物質および水を主要成分として
構成され、本発明の目的を逸脱しない範囲において通常
の他の物質が含まれていてもよい。

」二記フッ素イオン供給源としては、それ自体水に溶解
してフッ素イオンを供給するものであればよく、例えば
フッ化リチウム、フッ化カリウム、フッ化アンモニウム
、フッ化べＩＪ ＩＪつム、およびフッ化水素の各種有
機アミン塩（モノエタノールアミンのフッ化物など）が
挙げられる使用量は、従来の化成皮膜処理に用いられる
量よりも格段に少なくてよく、当該処理液中にフッ素イ
オン濃度として５〜ｓｏｐｐｍの範囲で選定、管理され
てよい。

５ ｐｐＩＩＩ未満では恒常的に卓越した低温耐衝撃性
が得難い。

ｓｏｐｐｍを越えるフッ素イオンを含む塩基性水溶液中
で加熱処理した場合には、耐化学性などの劣化が認めら
れる一方、水質汚染や省資源などの面からも阻害要因と
なる。

上記塩基性物質としては、それ自体水に溶解して塩基性
を呈するものであればいずれであってもよく、例えばモ
ノエタノールアミン、ジェタノールアミントリエタノー
ルアミン、ジメチルアミノエタノール、トリエチルアミ
ン、ジエチルアミン、エチルアミン、ヘキサメチレンデ
トラミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン
、ジエチレントリアミン、２−オキシ−２−メチルプロ
ピルアミンなどの有機塩基性物質、および水酸化カリウ
ム水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、
炭酸水素カリウム、炭酸すトリウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウムなどの無機塩基性
物質が挙げられる。

使用量は、通常当該処理液中有機塩基性物質の場合、５
〜１００００ｐＩ）ｍ、また無機塩基性物質の場合、１
〜１ｏｏｏｏｐｐｍの範囲内で選定されてよい。

上記水としては、脱イオン水、軟水、硬水などのあらゆ
る水が採用されてよいが、特に脱イオン水の使用が最適
である。

以下、本発明方法ζこついて前処理工程、皮膜処理工程
および塗装工程の順序に基づき詳細に説明する。

先ず、上記アルミニウム材を通常の方法に従って前処理
（例えは、脱脂→水洗→エツチング→水洗→中和→水洗
）した後、当該処理液による皮膜。

処理に付す１．皮膜処理は、通常処理液温度を７０℃以
上、好ましくは８０〜１００℃に設定せしめ、これに１
〜３０分間、好ましくは５〜１５分間浸漬させて加熱処
理を行なうことにより達成される。

かかる皮膜処理により、アルミニウム材表面に所・望の
下地皮膜が形成される。

この下地皮膜は、従来のバーマイ１〜皮膜に係る酸化皮
膜の水和物だけでなく、これ以外にもフッ素イオンとア
ルミニウムまたはその酸化皮膜との反応物、フッ素イオ
ンと塩基性物質との反応物、および未反応物の混在した
組成分から構成されていると考えられ、ベーマイト皮膜
に比べ、その酬衝撃性を−・段と向上せしめる。

なお、このことは例えは当該フッ素イオンに代え、他の
ハロゲンイオンまたは各種陰イオンを適用して、本発明
と同様に皮膜処理を実施したが、耐衝撃性に優れた下地
皮膜が得られないことからも、明らかである。

次いで、通常の塗料を適宜の公知方法に従って塗装する
こ吉により、目ン的とする密着性および耐久性に優れた
塗膜を形成したアルミニウム塗装品が得られることにな
る。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

なお、実施例中には比較のための例が含まれている。

；実施例 １ アルミニウム板（ＪＩＳ Ｈ４０００，１０５０）を
前処理した後、８５〜１００℃に加温した水酸化カリウ
ム１１０１）ｌ）およびフッ化カリウム２０１）Ｉ）ｍ
フッ素イオン６、５１）Ｉ）ｍを含む水溶液中で約１０
分間皮膜・処理し、その後純水で洗浄する。

次いで、得られるアルミニウム板に直流電源の陽極を結
線して、２５℃に保持した１０％アニオン系熱硬化性ア
クリル樹脂液に浸漬せしめ、陰極にステンレス板を結線
して約９０ Ｖの直流電圧で２．５分間型着（乾燥塗膜
厚１９ミクロン）を行なう。

電着後、余分に電着している樹脂を水洗除去し、１９０
℃で約３０分間加熱乾燥して、塗装品Ａを得る。

なお、上記皮膜処理液として８５〜１００℃に加温した
水酸化カリウム１１０１）Ｐのみを含む水溶液を使用す
る以外は、全く同様な条件でアルミニウム板の前処理、
皮膜処理および電着塗装を行い、塗装品Ｂを得る。

塗装品ＡおよびＢの性能試験結果を第１表に示す。

実施例 ２ アルミニウム形材（ＪＩＳ Ｈ４１００，６０６３）を
前処理した後、９５℃に加温したトリエタノールアミン
１．０００ｐＩＭＩＩおよびフッ化アンモニウム４０１
１１１）ｍフッ素イオン２０．５ｐｒ）［＋１を含む水
溶液中で約５分間皮膜処理する。

次いで、得られるアルミニウム形材に直流電源の陽極を
結線して、２５℃に保持した１０％アニオン系熱硬化性
アクリル樹脂液に浸漬せしめ、陰椿にステンレス板を結
線して約１００■の直流電圧で２５分間電着（乾燥塗膜
厚２０ミクロン）を行ない、１９５℃で約３０分間加熱
乾燥して、塗装品Ｃを得る。

なお、上記皮膜処理液として９５℃に加湿し、た、トリ
エタノールアミン１１０００ｐｐのみを含む水溶液およ
びこれに塩化アンモニウム４．０ｐＩ）ｍ加えた水溶液
をそれぞれ使用する以外は、全く同様な条件でアルミニ
ウム形材の前処理、皮膜処理および電着塗装を行ない、
塗装品りおよびＥを得る。

塗装品Ｃ，ＤおよびＥの性能試験結果を第２表に示す。

実施例 ３ 実施例２と同じアルミニウム形材を前処理した後、８０
℃に加温した水酸化すトリウム３０ｐｐＩ［ｌおよびフ
ッ化すトリウム６０１１１ｐｍフッ素イオン２７．ｌｐ
ｐｍを含む水溶液中で約７分間皮膜処理する。

次いで、得られるアルミニラｌ、形材を加熱残分３０％
の水溶性熱硬化性メラミンアルキド樹脂塗料液に常温で
浸漬塗装（乾燥塗膜厚１３〜・２０ミクロン）ぜしめ、
１５分間水切りセツティングした後、１９０℃で約３０
分間加熱乾燥して、塗装品Ｆを得る。

なお、上記皮膜処理液として８０℃に加温した水酸化す
Ｉ−１）ラム３０ｐｐｍのみを含む水溶液を使用する以
外は、全く同様な条件でアルミニウム形材の前処理、皮
膜処理および浸漬塗装を行ない、塗装品Ｇを得る。

塗装品ＦおよびＧの性能試験結果を第３表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミニウム材をフッ素イオン５〜ｓｏｐｐｍを含
   む塩基性水溶液で加熱下に処理した後、塗装することを
   特徴とするアルミニウム材の塗装方法。