JPS63290296A - アルミニウム又はその合金の塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、アルミニウム又はその合金（以下、アルミ
ニウムという。）の表面に耐候性の優れたフッ素樹脂系
塗料を塗布するアルミニウムの塗装方法に関する。

［従来の技術］ 近年、ビル用建材を対象とした場合には、２０年〜３０
年という長期にわたる耐久性が要望されてきており、こ
れに対応するために高耐候性塗膜を形成する塗料として
フッ素樹脂系塗料が注目を浴びており、このフッ素樹脂
系塗料をエアースプレー、静電塗装法、あるいはその組
合せの塗装法によりアルミニウムの表面に塗布する方法
が一般に知られている。

又、このフッ素樹脂系塗料を電気泳動塗装法によりアル
ミニウムの表面に塗布する方法として例えば、特公昭６
０−３３９１３号公報、特公昭５４−１７５７１号公報
が知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前者の方法の場合、□例えば、アルミニウムの押出し形
材のような複雑な断面形状を有する被塗物に対しては形
材の入り込んだ奥の部分、コーナ一部にはほとんど塗膜
が形成されず、この部分の塗膜性能が充分でないので再
度集中的にこの部分をスポット塗装する必要があり、製
造コストが高くなる問題点がある。

また、後者の方法の場合、あらたにフッ素樹脂系塗料の
塗装浴槽を建設する必要があり建浴イニシャルコストが
高くなり、また近年の多色化に対応するには不適なもの
であり、ざらに厚膜を形成するにも限度があり耐候性、
耐食性の点でも問題点がある。

以上のように、フッ素樹脂系塗料をアルミニウムに塗布
するにあたり、エアースプレー、静電塗装法、電気泳動
塗装法を各々単独で使用した場合には夫々問題点があっ
た。

［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明者らはこれらの方法を巧みに組合せる事
により前記した各々の方法の有する欠点を除去できない
かと鋭意研究した結果、酸化皮膜処理を施したアルミニ
ウム又はその合金を、カチオン型樹脂塗料を主成分とす
る塗装浴中に浸漬して電気泳動塗装法によりその表面に
３〜２５μｍの塗膜を形成し、次いで、５０〜１８０℃
の温度条件で乾燥処理した俊、前記塗膜上にフッ素樹脂
系塗料を塗布することにより、前記した各々の従来法の
有する欠点を完全に除去し得る事を見出しこの発明を完
成するに至ったものである。

［発明の作用コ 通常、電気泳動塗装法によりアルミニウムを塗装処理し
た場合、その断面形状がたとえ複雑な場合でも全ての表
面にほぼ均一に塗膜が形成されることは一般に知られて
いる。しかしながら、続いてこの塗膜上にフッ素樹脂系
塗料を静電塗装法により塗布してもフッ素樹脂系塗料と
前記塗膜の密着性が極めて悪いのでおよそ製品化できな
いものである。

ところで、従来の電気泳動塗装法によるとアニオン型の
樹脂塗料を使用するのが一般的であったが、この発明の
場合は、従来はとんど使用されなか３だカチオン型の塗
料を使用して電気泳動塗装法により前記アルミニウムに
塗膜を形成し、次いで、この塗膜を従来では全く考えつ
かない低温域、すなわち５０℃〜１８０℃の温度条件で
焼付乾燥し、続いて静電塗装法又はエアースプレー法等
によりこの塗膜上にフッ素樹脂系塗料を塗布したところ
極めて密着性の良好な複合塗膜が得られるという全く予
期せぬ効果を奏するものである。

［発明の態様］ この発明について詳しく説明すると、まずアルミニウム
を、必要に応じて常法により脱脂、水洗、エツチング、
中和、水洗、スマット除去などの処理を施した後、常法
に従って酸化皮膜を形成する。この酸化皮膜を形成する
方法としては、アルミニウム表面に化成皮膜を形成する
方法とアルミニウム表面に電気化学的に酸化皮膜を形成
する方法とがある。

化成皮膜を形成する方法としては、クロム酸法、リン酸
法、リン酸クロム酸法、リン酸ソーダクロム酸法、炭酸
ソーダ法、その他化学的皮膜化成法が適用される。例え
ば、クロム酸法を使用する場合を例にとると５〜１０％
のクロム酸溶液に３０〜５０℃、３〜５分間アルミニウ
ムを浸漬する事により２００ｍｇ／ｍ２〜１０００ｍｇ
／ｍ２の化成皮膜をアルミニウムの表面に形成するもの
である。

また、電気化学的に酸化皮膜を形成する方法としては、
アルミニウムを陽極に接続して通電処理を施す陽極酸化
法が適用される。例えば、約１００ｇ／又〜３０００／
又の濃度の硫酸を含有する水溶液中で直流電解して１〜
１０μｍの膜厚の陽極酸化皮膜をアルミニウムの表面に
形成するものである。

このような既知の方法によりアルミニウムの表面に酸化
皮膜を形成した後、水洗、水切乾燥を行い、続いてこの
アルミニウムに電気泳動塗装法による塗装処理を施した
後、乾燥処理を施す。

ざらに詳述すると、カチオン型樹脂塗料、例えばエポキ
シ樹脂、又はこれらの変性樹脂からなる塗料の水溶液中
に前記アルミニウムを浸漬し、浴１２０〜３０℃、電Ｊ
Ｉ８０〜３００　Ｖ、　５１！ｌ理時間０．５〜５分間
の条件で電気泳動塗装法により通電処理を施してアルミ
ニウムの表面に均一な３〜２５μｍの塗膜を形成した後
、焼付温度５０〜１８０℃、好ましくは８０〜１６０℃
の条件で２０〜５０分間乾燥処理を施すものである。

ここで重要な事は、カチオン型樹脂塗料を使用する事と
、その後の焼付温度をカチオン型樹脂塗料の通常の焼付
温度よりはるかに低温域、すなわち５０〜１８０℃に設
定する事と、塗膜の厚さを３〜２５μｍとする事である
。

カチオン型樹脂塗料を使用する理由は、耐食性、耐薬品
性に優れている事、ざらには耐密着性向上の為であり、
また焼付温度を５０〜１８０℃とする理由は、この後の
工程で前記塗膜上に塗布するフッ素樹脂系塗料を良好に
密着させる為であり、またその外観を良好とする為であ
る。

ざらに、塗膜の厚さを３〜２５μｍとする理由は、厚さ
が３μｍ未満の場合、耐食性、耐薬品性が劣り、２５μ
ｍを超える場合、アルミニウムとカチオン型樹脂塗料と
の密着性が弱くなるからである。

このようにして、アルミニウムの表面に均一に塗膜を形
成した後、従来周知の静電塗装法又はエアースプレー法
等により前記塗膜上にフッ素樹脂系塗料を２５〜４０μ
ｍ塗布するものである。

使用するフッ素系樹脂とは、テトラフルオロエチレン、
ヘキサフルオロプロペン、クロロトリフルオロエチレン
、フッ化ビニリデンあるいはフッ化ビニルの如きフルオ
ロオレフィンの単独重合体または共重合体、これらのフ
ルオロオレフィンとエチレン、プロピレンの如きオレフ
ィン及び／又はフルオロビニルエーテルとの共重合体な
どをいい、フッ素系樹脂の具体例としては、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、テトラフル
オロエチレン／ヘキサフルオロプロペン共重合体、エチ
レン／クロロトリフルオロエチレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン／フルオロビニルエーテル共重合体、エ
チレン／テトラフルオロエチレン／フルオロビニルエー
テル共重合体などが挙げられ、特に、ポリフッ化ビニリ
デンが好適である。

このようにして、アルミニウムの表面に複合塗膜を形成
した後、必要に応じて通常の条件により焼付乾燥する。

［実施例］ 次に、実施例および比較例をあげて本発明をざらに詳細
に説明する。

実施例１ 常法により脱脂、エツチング、スマツＩ・除去されたア
ルミニウム押出形材Ａ　−６０６３３を１８Ｗ／Ｖ％の
硫酸水溶液中に浸漬して陽極とし、対極として設けられ
たアルミニウム陰極との間に１５Ｖの直流電流を電流密
度１．２Ａ／ｄｍ’で２８分間通電して、その表面に１
０μの陽極酸化皮膜を形成させた。これを水洗した。次
いで長さ２００ｍｍ１幅２００ｍｍ、高さ３００ｍｍの
容器を塗装用装置として用い、対極を１箇所とし、この
中に長さ１５０ｍｍ１幅７０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの前
記アルミニウム形材を極間距離２５０ｍｍにして、液温
２８℃のカチオン型樹脂塗料（関西ペイントＩＩＭ、商
品名ニレクロンＮ０．９２１０）中に浸漬して、１８０
Ｖ、４分間の条件で通電して１５μの塗膜を形成し、こ
れを水洗した。次いで長さ３００ｍｍ、幅３００ｍｍ、
高さ３００ｍｍの容器を焼付乾燥用装置として用い、こ
の容器内にアルミニウム押出形材を収納し、焼き付は温
度１５０℃、２０分間の条件で焼付乾燥した。次いでア
ルミニウム押出形材を吊り下げて、フッ素樹脂系塗料（
日本ペイント製、商品名デュラナーＳ）を用いて、静電
塗装法により焼付温度２３０℃、処理時間２５分の条件
で焼付乾燥して３０μの塗膜を形成した。

実施例２ 実施例１における陽極酸化皮膜形成時の通電時間を変え
、厚さ２μｍの陽極酸化皮膜を形成した以外は実施例１
と同様に行った。

実施例３ カチオン型樹脂塗料の塗膜形成条件を１３０Ｖ、１分間
として膜厚を５μとした以外は実施例１と同様に行った
。

実施例４ 焼付条件を１００℃、５０分とした以外は実施例１と同
様に行った。

実施例５ 実施例１と同様の形材を脱脂後、クロメート化成剤（例
えば日本表面化学■製、商品名アルメート６６）を用い
て、０．３ｇ／ｍ２〜１ｇ／ｍ２のクロメート化成皮膜
を成膜した。次いでカチオン型樹脂塗料として関西ペイ
ント■製、商品名ニレクロンＮ０．９２１０を用い、ざ
らにフッ素樹脂系塗料として大日本塗料■製、商品名Ｖ
フロンを用い焼付条件を１６０℃、３５分とした以外は
実施例１と同様にして行った。

比較例１ カチオン型樹脂塗料に代えアニオン型樹脂塗料（関西ペ
イント■製、商品名ニレクロン３７０ＯＮ）を用い、塗
膜形成条件を１５０Ｖ、３分として膜厚を１０μとした
以外は実施例１と同様に行った。

比較例２ カチオン型樹脂塗料の塗膜の乾燥処理条件を３０℃、３
５分とした以外は実施例１と同様に行った。

比較例３ 乾燥処理条件を２００℃１３５分とした以外は比較例２
と同様に行った。

比較例４ カチオン型樹脂塗料の塗膜形成条件を２５０Ｖ、４分と
して膜厚を３０μとした以外は実施例１と同様に行った
。

上記実施例並びに比較例について各種の試験をした。結
果を表に示す。各試験の内容は下記のとおりでおる。

外観：外観上平滑な面を成しているものは○、微小クラ
ックか入っていたものは△とした。

密着性（ａと表示）：ＪＩｓ　　ｌ−１８６０２に規定
するところの付着性試験にて１００／１００を○、９９
／１００以下をＸとした。

衝撃性（ｂと表示）：ＪＩｓ　　Ｋ　　５４００に規定
するところの衝撃変形試験にてはがれのないものをＯ、
クラックが入り、一部剥離したものをＸとした。

耐アルカリ性（Ｃと表示）：　５％ＮａＯＨをリング接
触させるか又は５％Ｎａ０１−１溶液に浸漬し、３０日
後ＲＮ９．５以上を○、ＲＮ９゜５〜ＲＮ　５をΔとし
た。

耐酸性（ｄと表示）：　５％ＨＣＩをリング接触させる
か又は５％ＨＣＩ溶液に浸漬し、３０日後ＲＮ９．５以
上をＯ，ＲＮ　９．５〜ＲＮ　５をΔとした。

表 ［発明の効果］ アルミニウムに塗装処理を施すにあたり、二段階塗装処
理法を採用し、まず第一段階においては電気泳動塗装法
によりアルミニウムの表面全体に均一な塗膜を形成し、
第二段階においては前記塗膜上に静電塗装法により高耐
久性のフッ素樹脂をコーティングしたものであるからコ
ーナ一部も含めて、付き廻り性が改善され、かつ高耐食
性が得られ、従来のようにスポット塗装する必要もない
ので製品コストも下げる事ができる。

また、第一段階の電気泳動塗装法においてカチオン型の
樹脂塗料をアルミニウムの表面に塗。

布し、次いで５０℃〜１８０℃の処理条件で乾燥処理を
施した事により、続いて静電塗装法によりこの塗膜上に
フッ素樹脂系塗料を塗布すると、通常条件では極めて密
着性の悪いフッ素樹脂系塗料が前記塗膜上に強固に密着
するという予期せぬ効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化皮膜処理を施したアルミニウム又はその合金を、カ
   チオン型樹脂塗料を主成分とする塗装浴中に浸漬して電
   気泳動塗装法によりその表面に３〜２５μｍの塗膜を形
   成し、次いで、５０℃〜１８０℃の温度条件で乾燥処理
   した後、前記塗膜上にフッ素樹脂系塗料を塗布すること
   を特徴とするアルミニウム又はその合金の塗装方法。