WO1993005199A1 - Tole en alliage d'aluminium pour carrosseries d'automobiles et production de cette tole - Google Patents

Description

明 細 書

自動車ボデ ィ ー用 ァ ノレ ミ ニ ゥ ム合金板お よ びそ の製造方法

発明の分野

本発明 は 自動車用、 特に 自動車ボデ ィ ー に使用 さ れ る ア ル ミ ニ ゥ ム合金板お よ びそ の製造方法 に関す る 。

従来技術の説明

近年、 自動車の燃費向上や高性能化を 目 的 と し て車体重量 を低減す る こ と が望 ま れてお り 、 こ れに伴い、 従来使用 さ れ てい る 鉄銅材料に代わ っ て比重が鉄の約 1 Z 3 で あ る ア ル ミ ニ ゥ ム材料の使用が増加 し て い る 。 ア ル ミ ニ ウ ム材料は軽量 であ る ばか り で はな く 、 耐食性、 加工性、 表面処理性等 に優 れ、 さ ら に再生が容易であ る ので、 自動車用材料 と し て最 も 注 目 さ れて い る 。 ア ル ミ ニ ウ ム材料は、 現在 自 動車ボデ ィ ー ホ イ ー ル、 バ ン パ ー 、 熱交換器、 エ ン ジ ン等に用 い ら れてお り 、 さ ら に適用範囲 も拡が り つつ あ る 。 '

例え ば、 ア ル ミ ニ ウ ム合金板を 自 動車用 ボデ ィ 一 に用 い る 場合に は、 成形性、 溶接性、 接着性、 塗装後の耐食性、 美観 等が要求 さ れ る 。 ア ル ミ ニ ウ ム合金板を用 い て 自動車用 ボデ ィ 一を製造す る 方法は従来の鉄鋼板を用 い る 場合 と 基本的 に は同 じ であ り 、 以下に示す通 り であ る 。

①成形

コ イ ル状の ァ ノレ ミ ニ ゥ ム合金板 も し く は コ イ ル体力、 ら 所定 寸法に切断 し た ア ル ミ ニ ゥ ム合金板を所定形状 に成形す る 。

②接合

溶接お よ び Z ま た は接着に よ り ボデ ィ 一 に設置 さ れ る 部材 と接合する 。 そ の際、 従来の鉄鋼材料か ら な る 部材 と組み合 わせて次工程に流す。

③表面処理

i ) ア ルカ リ 系洗浄剤を用 いて脱脂

i i ) 水洗

i i i ) コ ロ イ ダルチ タ ン酸塩処理等に よ る表面調整

i v ) リ ン酸亜鉛処理によ る 化成処理

y ) 水洗

( こ こ で、 必要に応 じて ク ロ ム酸系溶液に よ る 「後処理 J を 実施）

V ϊ ) ¾, ¾5

④塗装

) 電着塗装に よ る下塗 り

i ) 中塗 り

i i )上塗 り

⑤艤装

骨格部材に各パー ツ を取 り 付け る 。

以上の①〜⑤の工程を経て自動車用 ボデ ィ 一が製造さ れる。 素材と しての アル ミ ニ ウ ム合金板は、 铸造— ソ 一 キ ン グ— 熱間圧延→冷間圧延—仕上焼鈍 （焼鈍は冷間圧延中 に行 う 場 合 も あ る ） を経て通常の工程で製造 され、 コ イ ル状体ま た は 所定の寸法に切断 し た後板材の状態で成形に供 さ れる 。

しか し なが ら、 上記の方法に よ り 得 られる 自動車ボデ ィ ー 用 アル ミ ニ ウ ム合金板に は以下に示すよ う な 問題があ る。

第 1 に加工性の問題であ る 。 上記ア ル ミ ニ ウ ム合金材料は、 自動車ボ デ ィ 一用材料 と し て主流であ る 鉄鋼材料 と 比べて加 ェ性が悪い こ の た め 、 厳 し い加工が施 さ れ る と 、 割れや肌 荒れ等が発生す る 。 し た が っ て、 使用 で き る 部材が限定 さ れ て し ま う 。

第 2 に接着性の 問題であ る 。 苛酷な環境に お い て耐久試験 を行 う と 、 接合部で剥離が生 じ た り 、 接合部での接着強度が 所望の値を下回 る 。 し たが っ て、 安全性や信頼性に 問題があ る o

第 3 に溶接性の 問題であ る 。 ス ポ ッ ト 溶接の 際 に、 連続 し て溶接で き る 打点の数が少な く 、 溶接性が悪い。 こ の た め 、 溶接器具、 特に電極の メ ン テ ナ ン ス の 回数が多 く な り 、 生産 性を低下 さ せ る 。

第 4 に塗膜密着性の 問題で あ る 。 塗装後苛酷な環境 に お い て耐久試験を行 う と 、 塗膜が剥離 し た り 、 膨れが生 じ て外観 上美観を損な う 。

第 5 に耐食性の 問題であ る 。 塗装後苛酷な環境に お い て耐 久試験を行 う と 、 糸状の腐食 （ F i l i f c m e G f r o s i Dn) が生 じ 易 く な り 、 外観上美観を損な う ばか り でな く 、 さ ら に こ れが 進む と 性能 も 低下す る 。

自動車ボデ ィ 一用材料は、 ア ル ミ ニ ゥ ム材料単独で使用す る 場合 と 、 ア ル ミ ニ ウ ム材料を鉄鋼材料 と 組み合わせて使用 す る 場合 と があ り 、 前述の ご と く こ れ ら の塗装の下地処理 と し て リ ン酸亜鉛処理が多 く 実施 さ れ る 。 こ の場合、 塗膜密着 性不良お よ び耐食性不良は、 特に こ の下地処理性 に関係す る ， 発明 の概要 上記の種々 の問題の原因は、 ア ル ミ ニ ウ ム合金板上に生成 する 酸化膜であ る こ とが発明者 ら の研究によ り 確認 さ れてい る。 ア ル ミ ニ ウ ム の酸化膜の構造は、 ア ル ミ ニ ウ ム合金組成 に大 き く 影響 さ れる こ と が分か っ た。 例えば、 自動車ボデ ィ 一用 ア ル ミ ニウ ム合金板の よ う に M g を 0 . 3〜 1 0 重量％ 含有す る 材料では、 そ の合金板表面に酸化膜が存在 し てお り こ の酸化膜はア ル ミ ニ ゥ ム酸化物お よ び Zま た は水酸化物だ けでな く マ グネ シ ウ ム酸化物およ び Zま た は水酸化物 も 共存 してい る 。 こ の マ グネ シ ウ ム酸化物およ び Zま た は水酸化物 は、 溶接性、 接着性、 塗膜密着性、 耐食性に悪影響を及ぼす こ と が確認 された。

ア ル ミ ニ ウ ム酸化物は、 大き く 分けて 2 種類あ り 、 1 つ は ア モルフ ァ ス状態の酸化膜 （ A 1 ₂ 0 3 ) 、 他の一つ は結晶 性の酸化膜であ る。 こ の結晶性酸化膜はそ の生成雰囲気に よ つ て様々 な相 と な る が、 代表的な相 は G ί b b s i t e ( r - A 1 ( O H ) 3 ) 、 B a y e r 1 i t e ( α - A 1 ( O H ) ₃ 、 B o e h m i t e ( r - A 1 0 0 H ) 等であ る 。 こ の よ う な 2種類の酸化膜は 摩擦抵抗が異な っ てお り 、 結晶性の酸化膜の摩擦抵抗はァ モ ルフ ァ ス状態の酸化膜の摩擦抵抗よ り も小 さ い。 こ の た め、 結晶性の酸化膜の方が潤滑性が良好であ る 。 ま た、 圧延後の アル ミ ニ ゥ ム合金板表面に は こ の よ う な 2 種類の酸化膜が混 在 し てお り 、 上記結晶性の酸化膜は湿潤雰囲気で高温に曝 さ れた時に生ずる 。

ア ル ミ ニ ウ ム合金板の製造において、 熱間压延工程で こ の よ う な結晶性の酸化膜が生成す る こ と が判明 し てい る 。 こ れ は熱間圧延工程で は、 一般に水性の圧延油を使用 し て 2 0 0 。C以上で圧延 さ れ る か ら と 考え ら れて い る 。 そ の後、 結晶性 の酸化膜 は後工程の圧延処理で砕かれて延ば さ れ る が、 ア ル ミ ニ ゥ ム素地に埋め込ま れた形で最終の板材 ま で残留す る こ と に な る 。

ま た 、 発明者 ら の研究 に よ り 溶接性、 接着性、 塗膜密着性 お よ び耐食性は、 ア ル ミ ニ ウ ム合金板上の ア ル ミ ニ ウ ム 酸化 物 と マ グネ シ ウ ム酸化物の 2 種類の酸化物に よ り 影響 さ れ る こ と が分か っ た。 特に、 マ グネ シ ウ ム酸化物が多 く 存在す る と上記特性に悪影響を及ぼす こ と が分か っ た。

本発明 の 目 的 は、 ア ル ミ ニ ウ ム合金板上の マ グネ シ ウ ム酸 化物をで き る 限 り 除去処理 し て特性の 向上を図 り 、 前記除去 処理時後加工ま で に長時間放置 し て も マ グネ シ ウ ム酸化物の 生成を防止 し て特性の経時変化の少な い 自 動車ボ デ ィ ー用 ァ ル ミ ニ ゥ ム 合金板を提供す る こ と であ る 。

こ の 目 的を達成す る た め に、 本発明 は M g を 2 〜 1 0 重量 %含有す る ア ル ミ ニ ウ ム合金板の金属 ア ル ミ ニ ウ ム基体 と 、 該基体上に形成 さ れた ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜 と 、 リ ン 酸塩皮膜上に形成 さ れた酸化ア ル ミ ニ ゥ ム膜 と を具備す る も の であ り 、 必要に応 じ て さ ら に該酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜上に油 膜 と を具備す る 自動車ボデ ィ 一用 ア ル ミ ニ ウ ム合金板を提供 す <ε 0

ま た本発明の 目 的 は、 特性の経時変化の少な い ア ル ミ ニ ゥ ム合金板を効率良 く 得 る こ と がで き る 自動車ボデ ィ 一用 ア ル ミ ニ ゥ ム合金板の製造方法を提供す る こ と であ る 。 こ の 目 的を達成す る た め に、 本発明は M g を 2 〜 1 0 重量 %含有す る ア ル ミ ニ ゥ ム合金板の表面を P H 4以下の酸で処 理 して板表面の酸化膜の う ち酸化マ グネ シ ゥ ム膜を除去す る 工程 と、 酸処理された処理板を リ ン酸塩溶液で処理 し て金属 ア ル ミ ニウ ム基体 と酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜 と の間 に ア ル ミ ニ ゥ ムの リ ン酸塩皮膜を形成す る工程 と を具備す る も のであ り 、 必要に応 じて さ ら に酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜上に油を塗布 し て油 膜を形成す る工程 と を具備す る 自動車ボデ ィ 一用 ア ル ミ ニ ゥ ム合金板の製造方法を提供する。

好ま し い態様の説明

本発明 において、 M g を 2 〜 1 0 重量％含有す る ア ル ミ 二 ゥ ム合金と し ては、 例えば J I S A 5 0 5 2 合金、 J I S A 5 1 8 2合金、 J I S A 5 0 8 2合金、 J I S A 5 0 8 3 合金、 J I S A 5 0 8 6合金、 さ ら に A 1 — 8重量 % M g合金等を用い る こ と がで き る ₀ M g量を 2 〜 1 0重量 % に限定 し た理由 は、 2重量％未満では強度が弱 く 、 ま た 1 0重量％を超え る と板材の製造が困難 と な る か ら であ る。

前述の ご と く 、 普通の方法で製造 さ れた前記ア ル ミ ニ ウ ム 合金板の表面に は、 酸化ア ル ミ ニ ウ ム 、 酸化マ グネ シ ウ ム の 酸化膜が存在 し てい る 。

本発明においては、 まずア ル ミ ニ ウ ム合金板の金属アル ミ 二ゥ ム基体上に当初か ら存在する 酸化ア ル ミ ニゥ ム お よ び酸 化マグネ シ ウ ム の う ち 、 酸処理に よ つ て酸化マ グネ シ ウ ム の みを除去する 。 こ の処理に使用する酸の p H は 4以下 に設定 す る 。 こ れは、 p Hが 4 以下であれば基体金属であ る アル ミ ニ ゥ ム お よ び板表面の酸化ア ル ミ 二 ゥ ム を溶解せずに板表面 の酸化マ グネ シ ウ ム の み を溶解 さ せ る こ と がで き る 力、 ら で あ る 。 こ れに よ り 、 熱間圧延時に生成 し た潤滑性の高い結晶性 酸化ア ル ミ ニ ウ ム を残存 さ せ る こ と がで き る 。 こ の よ う な酸 と し て は、 0 . 5 〜 3 0 重量％ の硝酸、 0 . 5 〜 3 0 重量％ の硫酸を用 い る こ と がで き る。

本発明 に お いて、 酸化マ グネ シ ウ ム の除去の程度は、 金属 基体上の全酸化物に お け る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比力く 2 0 重量％以下であ る こ と が好ま し い。 全酸化物に お け る 酸化マ グネ シ ゥ ム の重量比力《 2 0 重量％ を超え る と 接着時 に酸化マ グネ シ ゥ ム膜 自 身が脆弱層 （剥離部） と し て働 き 、 接着強度 を低下さ せ る 。 ま た、 溶接時 に電気抵抗が大 き く な り 、 溶接 器具の電極を損傷 さ せ、 連続使用時に ナ ゲ ッ 卜 と 呼ばれ る 溶 着部が小 さ く な り 、 所望の強度が得 ら れな く な る 。 さ ら に 、 塗装下地処理であ る リ ン酸塩処理を施 し た 際の リ ン酸亜鉛皮 膜の形成量が少な く 、 リ ン酸亜鉛結晶が粗大化 し て塗装後の 密着性、 耐食性を低下 さ せ る 。

前記酸処理 に よ っ て板表面の酸化マ グネ シ ウ ム を除去 し た 後 に は、 ア ル ミ ニ ウ ム合金板の金属基体上に は、 大部分当初 か ら存在 し て い る 酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜が残 る .こ と に な る 。

こ の酸化ァ ノレ ミ ニ ゥ ム 膜の厚 さ は 1 0 〜 2 0 0 オ ン グ ス ト ロ ー ム であ る こ と が好ま し い。 こ れは、 酸化ァ ノレ ミ ニ ゥ ム膜 の厚 さ 力く 1 0 オ ン グス ト ロ 一 ム未満で あ る と ス ポ ッ ト 溶接時 に電気抵抗が小 さ す ぎ、 充分な発熱が得 ら れな い ので ナ ゲ ッ ト が形成せず、 厚 さ 力く 2 0 0 オ ン グス ロ ト ー ム を超え る と 接 着時に酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜自身が脆弱層 と して働 き 、 接着強 度を低下させる か ら であ る。 ま た、 ス ポ ッ ト 溶接時において は電気抵抗が大きす ぎ、 電極が損傷 し て連続 し て打点で き る 数が少な く な る か ら であ る 。

ま た、 酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜の表面粗 さ は、 R a (平均粗 さ ） で 0 . 1 〜 2 . 5 ^ m . R m a x (最大粗 さ ） で 0 . 5 〜 4 0 mであ る こ と 力 好ま し い。 R a 力《 0 . 1 〃 m未満およ び R m a x 力 0 ， 5 m未潢であ る と成形時に供給 され る潤滑油の 保持性が悪 く 、 成形性が低下 し、 さ ら に接着時においては付 着面積が小 さ いの で接着性も低下する。 一方、 R a が 2 . 5 m を超えおよ び R nu x が 4 0 /z m を超え る と塗装後の塗膜 表面の平滑性 （鲜映性） が低下 し、 外観上商品価値を低下 さ せる

前述の ご と く 、 酸処理に よ っ て板表面の酸化マ グネ シ ウ ム を除去 し たの ち 、 次に こ の処理板を リ ン酸塩溶液で処理 して、 ア ル ミ ニ ウ ム合金板の金属基体 と酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜と の間 に ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜を形成する。 ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜の厚さ は、 1 オ ン グス ト ロ ーム 力、 ら 5 オ ン グス ト ロ ー ム程度であ る 。 な お、 単分子膜の状態で も ア ル ミ ニ ゥ ム の リ ン酸塩皮膜が存在すれば充分な効果が得 られる 。 ア ル ミ ニ ゥ ム の リ ン酸塩皮膜の膜厚は、 リ ン酸塩溶液の濃度を 0 . 0 1 〜 5 重量％、 液温を 2 0 で以上、 処理時間 2 秒以上の範 囲で条件を設定す る こ と に よ り 調節す る こ と がで き る 。

ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜を形成す る際に使用 さ れ る処 理液 と しては、 リ ン酸イ オ ン ま た は リ ン酸塩を含有 し た溶液 を用 い る こ と 力 で き る 。 こ の よ う な溶液 と し て は、 リ ン酸ナ ト リ ウ ム 、 次亜 リ ン酸ナ ト リ ウ ム 、 ピ ロ リ ン酸ナ ト リ ウ ム等 の少な く と も 1 種を 0 . 0 1 重量％以上含有 し た溶液が挙げ ら れ る 。

こ の よ う に リ ン酸塩溶液で処理を施す こ と に よ り 、 放置 に よ る 酸化マ グネ シ ウ ム の生成を防止で き 、 こ れに よ り ァ ノレ ミ ニ ゥ ム 合金板の特性の経時変化を抑制す る こ と がで き る 。 な お、 基体上に も と も と形成 さ れて い る 酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜は ポ ー ラ ス で あ る の で、 処理中 リ ン酸塩溶液 は酸化ア ル ミ ニ ゥ. ム膜を通過 し て、 基体であ る ア ル ミ ニ ウ ム と 反応 し て金属ァ ル ミ 二 ゥ ム基体と 酸化ア ル ミ ニ ゥ ム膜 と の 間 に強固な ァ ノレ ミ ニ ゥ ム の リ ン酸塩皮膜が形成 さ れ る 。

本発明 に お い ては、 酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜上に さ ら に油を塗 布す る こ と が好ま し い。 前記の ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩膜に よ り 前述の ア ル ミ ニ ゥ ム合金板の処理か ら成形加工ま で長時 間放置 さ れ る 場合で も酸化マ グネ シ ゥ ム の生成 は充分 に防止 で き る が、 油を塗布す る こ と に よ り さ ら に そ の成長を防止す る こ と 力《で き る。 こ の油 と し て は、 ェ マ ル ジ ヨ ン系 ま た は ヮ ッ ク ス系の防鐯油等を用 い る こ と がで き る。 ま た、 油の塗布 量は、 板表面全体を均一に被覆す る量であれば充分効果が期 待で き る が、 実用上 0 . l g Z m ² 以上、 好 ま し く は l g Z m ² 程度であ る 。

本発明の製造方法に お い て、 材料を コ イ ル状体か ら 所定寸 法に切 り 出 し て板状体 と し て、 こ れに各処理を施 し て も よ い が、 コ イ ル状体の ま ま 連続的 に各処理を施 し て も よ い。 特 に 連続的 に処理を施す方が効率が良 く かつ生産性良 く アル ミ 二 ゥ ム合金板を製造す る こ とがで き る。

以下、 本発明の効果を確認する た め に行 っ た実施例 につ い て説明する 。 本発明は、 以下の実施例に よ っ て何 ら制約を受 け る も の ではな く 、 以下の実施例およ び上記記載以外で も本 発明の趣旨を逸脱 し な い限 り 当業者の知識に基づい て種々 の 変更、 修正、 改良等を加え て も良い。

実施例 1

J I S A 5 1 8 2合金 （ A 1 - 0 3重量％ M n — 4. 5重量％ M g合金） 材料に溶解、 铸造 し てイ ン ゴ ッ ト を作製 し、 こ の イ ン ゴ ッ ト に均質化処理、 熱間圧延加工、 冷間圧延 加工、 仕上げ焼鈍を順次施 し、 厚 さ 1 . 0 raniの板材を作製 し た。

次いで、 こ の扳材に 5重量％硝酸を用 い てス プ レ ー 法に よ り 1 0 秒間処理 し、 こ の板材を水洗 し て板材表面の酸化膜の う ち 酸化マ グネ シ ウ ム膜を除去 し、 乾燥を行っ た。

次に、 0 . 1 重量％ ピ ロ リ ン酸ナ ト リ ウ ム溶液を用 いて、 温度 4 ひ で、 処理時間 3 0 0秒間で処理 し て厚 さ 5オ ン グス 卜 ロ ー ム の ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜を金属 ア ル ミ ニ ウ ム 基体と その上に形成 さ れてい る 酸化アル ミ ニ ウ ム膜 と の 間に 形成 してア ル ミ ニ ウ ム合金板 （本発明材 1 ) を得た。

得 ら れた本発明材 1 につ い て、 処理後す ぐ （ 1 週間程度放 置後） 全酸化膜の厚 さ （酸化マ グネ シ ウ ム膜 と 酸化ア ル ミ 二 ゥ ム膜 と の合計膜厚） 、 全酸化膜におけ る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比、 成形性、 接着性、 溶接性、 塗膜密着性、 耐食性を 調べた。 そ の結果を下記表 1 に示す。 さ ら に 、 本発明材 1 を 温度 4 0 °C、 相対湿度 9 5 % の恒温恒湿槽内 に 9 0 日 間放置 し 、 放置後の本発明材 1 の上記特性の経時変化を調べた。 そ の結果を下記表 1 に併記す る 。 な お、 各評価は以下の よ う に し て行 っ た。

( 1 ) 全酸化膜の厚 さ お よ び全酸化膜 に お け る 酸化マ グネ シ ゥ ム の重量比

E S C A ( X線光電子分光分析装置） に よ り 求め た。

( 2 ) 成形性

本発明材 1 に対 し て J I S Z 2 2 4 7 エ リ ク セ ン試験 A 法を行い、 そ の エ リ ク セ ン値 （ mm) を測定 し た。

( 3 ) 接着性

本発明材 1 を 2 5 x l 0 0 raraに切断 し 、 そ の 2枚を ラ ッ プ 幅 1 3 mmで市販の エ ポ キ シ系接着剤を用 い て貼 り 合わせ、 1 7 0 。Cで 3 0 分間焼 き 付け る 。 そ の後、 J I S Z 2 3 7 1 に準拠 し た塩水噴霧試験を 9 0 日 間行い 、 塩水噴霧試験前後 の 引 張剪断強 さ を測定 し 、 下記式に よ り 求め た強度の残存率 ¾:算出 し た 。

強度残存率 （％ )

= (試験後の剪断強 さ ノ試験前の剪断強 さ ） X I 0 0 ( 4 ) 溶接性

ス ポ ッ ト 溶接に よ る 連続打点数 （電極が損傷 し 、 ナ ゲ ッ ト が形成 さ れな く な る ま での打点数） を調べた。

( 5 ) 塗膜密着性

本発明材 1 か ら 7 0 X 1 5 O mraの板を切 り 出 し 、 弱 ア ル 力 2 リ 系脱脂剤を用いて 4 5 で、 3 0秒の脱脂を行い、 水洗 し た 後、 コ ロ イ ダルチ タ ン系の液で室温で、 3 0秒の表面調整を 行い、 その ま ま の状態で市販の リ ン酸亜鉛処理液で 4 5 で、 2分の化成処理を行う 。 その後、 こ れを水洗、 乾燥 し 、 カ チ オ ン電着塗装に よ る下塗 り 、 吹 き 付けに よ る 中塗 り 、 およ び 上塗 り を行いサ ン プルを作製す る 。

こ の サ ン プルを 5 0 。Cの温水中 に 2 0 日 間浸漬 し 、 そ の後、 J I S D 0 2 0 2 に準拠 し た碁盤目試 ^ ( 2 mmx 2 minの碁 盤目 を 1 0 0 個作製 し、 テー プに よ る剥離試験） を行い、 剥 離せずに残 つ た 目 の個数を以下の よ う に示 し た。

残存個数 Z試験個数 （ 1 0 0個）

( 5 ) 耐食性

塗膜密着性試験の よ う に し てサ ン プルを作製 し、 サ ン プル 表面に素地に達する ク ロ ス カ ツ ト （ X 印） を入れ、 J I S Z 2 3 7 1 に準拠 し た塩水噴霧試験を 2 4時間行い、 そ の後、 温度 5 0 。Cで相対温度 9 5 % の湿潤雰囲気で 2 0 0 0 時間放 置 し た後、 ク ロ ス カ ッ ト 部か ら発生 し た糸状腐食の最大長 さ を測定 し た。

実施例 2

0 . 1 重量％ ピ ロ リ ン酸ナ ト リ ウ ム を用 いて、 温度 4 0 。C、 処理時間 3 0 0秒間で処理 し て厚さ 5 オ ン グス ト ロ ー ム の ァ ル ミ ニ ゥ ム の リ ン酸塩皮膜を金属ア ル ミ ニ ウ ム基体 と酸化ァ ル ミ ニゥ ム膜 と の 間に形成す る 代わ り に、 0 . 0 5重量％ リ ン酸ナ ト リ ゥ ム溶液を用 いて、 温度 9 0 °C、 処理時間 1 0 秒 で処理 し て厚 さ 2 オ ン グス ト ロ ー ム の ァ ノレ ミ ニ ゥ ム の リ ン 酸 塩皮膜を形成す る こ と 以外 は実施例 1 と 同様に し て ア ル ミ 二 ゥ ム合金板 （本発明材 2 ) を得た。

得 ら れた本発明材 2 に つ い て 、 全酸化膜の厚 さ 、 全酸化膜 に お け る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比、 成形性、 接着性、 溶接 性、 塗膜密着性、 耐食性、 お よ びそ の経時変化を実施例 1 と 同様に し て調べた。 そ の結果を下記表 1 に併記す る 。

実施例 3

0 . 1 重量％ ピ ロ リ ン 酸 ナ ト リ ウ ム 溶液 を用 い て、 温度 4 0 。C 、 処理時間 3 0 0 秒間で処理 し て厚 さ 5 オ ン グス ト ロ ー ム の ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜を金属 ア ル ミ ニ ウ ム基体 と 酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜 と の 間 に形成す る 代わ り に 、 3 重量％ ピ 口 リ ン酸ナ ト リ ウ ム溶液を用 い て、 温度 5 0 °C 、 処理時間 1 2 0 秒で処理 し て厚 さ 5 オ ン グ ス ト ロ ー ム の ア ル ミ ニ ウ ム の リ ン酸塩皮膜を形成す る こ と 、 並びに酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜 (最上層） に粘度 3 e S t の ェ マ ル ジ ヨ ン系防鳍油を塗油量 1 g / m ² で塗布す る こ と 以外 は実施例 1 と 同様 に し て ア ル ミ ニ ゥ ム 合金板 （本発明材 3 ) を得た。

得 ら れた本発明材 3 に つ い て 、 全酸化膜の厚 さ 、 全酸化膜 に お け る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比、 成形性、 接着性、 溶接 性、 塗膜密着性、 耐食性、 お よ びそ の経時変化を実施例 1 と 同様に し て調べた。 そ の結果を下記表 1 に併記す る 。

従来例 1

J I S A 5 1 8 2 合金材料に溶解、 铸造 し て イ ン ゴ ッ ト を作製 し 、 こ の イ ン ゴ ッ ト に均質化処理、 熱間圧延加工、 冷 間圧延加工、 仕上げ焼鈍を順次施 し 、 厚 さ 1 . 0 m mの板材を 作製 した。

次いで、 こ の板材に 5 重量％硝酸を用 いてス プ レ ー法に よ り 1 0 秒間処理 し、 こ の板材を水洗 し て板材表面の酸化膜の う ち酸化マ グネ シ ウ ム膜を除去 し、 乾燥を行 っ た。

次に、 残っ た酸化アル ミ ニ ウ ム膜上に粘度 5 e S〖 のェマル ジ ョ ン系防鑌油を塗油量 1 g Z m ² で塗布 してア ル ミ ニ ウ ム 合金板 （従来材 1 ) を得た。

得 ら れた従来材 1 につ いて、 全酸化膜の厚さ 、 全酸化膜に お け る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比、 成形性、 接着性、 溶接性 塗膜密着性、 耐食性、 およ びそ の経時変化を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を下記表 1 に併記する 。

従来例 2

粘度 5 c S t の ェマ ノレジ ョ ン系防鐯油に代えて ヮ ッ ク ス系防 鲭油を用 い る こ と以外 は従来例 1 と 同様に し て ア ル ミ ニ ウ ム 合金板 （従来材 2 ) を得た。

得 ら れた従来材 2 につ い て、 全酸化膜の厚 さ 、 全酸化膜に おけ る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比、 成形性、 接着性、 溶接性 ' 塗膜密着性、 耐食性、 お よ びそ の経時変化を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を下記表 1 に併記する 。

従来例 3

J I S A 5 1 8 2 合金材料に溶解、 铸造 し てイ ン ゴ ッ ト を作製 し、 こ の イ ン ゴ ッ 卜 に均質化処理、 熱間圧延加工、 冷 間圧延加工、 仕上げ焼鈍を順次施 し、 厚ざ 1 . 0 m mの板材を 作製 し た。

次いで、 こ の板材に 5重量％硝酸を用 い てス プ レ ー法に よ り 1 0 秒間処理 し 、 こ の板材を水洗 し て板材表面の酸化膜の う ち 酸化マ グネ シ ウ ム膜を除去 し 、 乾燥を行 っ て ア ル ミ ニ ゥ ム合金板 （従来材 3 ) を得た。

得 ら れた従来材 3 に つ い て、 全酸化膜の厚 さ 、 全酸化膜 に お け る 酸化マ グネ シ ウ ム の重量比、 成形性、 接着性、 溶接性 塗膜密着性、 耐食性、 お よ びそ の経時変化を実施例 1 と 同様 に し て調べた。 そ の結果を下記表 1 に併記す る 。

表 .1

* 1 酸化マグネシウム saltは、 (酸化アルミニウム膜 +酸化マグネシウム膜）に财るものである _c * 2 A：処理直後 ( 1週間放置後）

B : ¾ 0 °C, 康 9 5 %にお 、て 9 0日放置後

表 1 力、 ら 明 ら かな よ う に、 本発明の ア ル ミ ニ ウ ム合金板 (本発明材 1 〜 3 ) は、 特性の経時変化が少な い も の で あ つ た。 こ れに対 し て従来の ア ル ミ ニ ウ ム合金板 （従来材 1 〜 3 ) は、 放置後の酸化膜の厚 さ が増加 し てお り 、 特性の経時変化 が大 き い も のであ っ た。

以上説明 し た如 く 本発明の 自 動車ボデ ィ ー用 ア ル ミ ニ ウ ム 合金板は、 板表面の マ グネ シ ウ ム酸化物を除去 し 、 金属 ア ル ミ 二 ゥ ム基体 と 酸化ァ ノレ ミ ニ ゥ ム膜 と の間 に ア ル ミ 二 ゥ ム の リ ン酸塩皮膜を形成 し 、 必要に応 じ て最上層の酸化ア ル ミ 二 ゥ ム膜上に 油膜を施す こ と に よ り 特性 （成形性、 接着性、 溶 接性） の 向上がな さ れてお り 、 そ の後の マ グネ シ ウ ム 酸化物 の発生をで き る 限 り 防止 し て特性の経時変化を少 く す る も の であ る 。 さ ら に、 本発明の 自動車ボデ ィ ー用 ア ル ミ ニ ウ ム 合 金板 は、 塗装工程に お け る 化成処理時の化成皮膜の生成速度 が大 き く な り 、 液中への ア ル ミ ニ ウ ム イ オ ン の溶出が抑制 さ れ、 こ れに よ り 、 ア ル ミ ニ ウ ム 合金板上に 化成皮膜を均一に 形成 さ せ る こ と がで き 、 そ の結果、 塗膜密着性、 耐食性が向 上す る 。 ま た、 本発明の 自動車ボデ ィ ー用 ア ル ミ ニ ウ ム 合金 板の製造方法 は、 特性の経時変化の少な い ア ル ミ ニ ウ ム合金 板を効率良 く 得 る こ と がで き る も のであ る 。

Claims

請求の範囲

( 1 ) M g を 2 〜 1 0重量％含有す る ア ル ミ ニ ウ ム合金板の 金属ア ル ミ ニウ ム基体と 、 該基体上に形成 さ れた ア ル ミ ニ ゥ ム の リ ン酸塩皮膜と 、 該 リ ン酸塩皮膜上に形成 さ れた酸化ァ ル ミ ニ ゥ ム膜 とを具備す る 自動車ボデ ィ 一用 ア ル ミ ニ ウ ム 合 金板。

( 2 ) M gを 2〜 1 0重量％含有する ア ル ミ ニ ウ ム 合金板の 金属アル ミ ニ ウ ム基体と 、 該基体上に形成さ れた ア ル ミ ニ ゥ ム の リ ン酸塩皮膜 と 、 該 リ ン酸塩皮膜上に形成 さ れた酸化ァ ル ミ ニ ゥ ム膜 と、 該酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜上に形成 さ れた油膜 と を具備する 自動車ボデ ィ 一用 ア ル ミ ニ ウ ム合金板。

( 3 ) M g を 2 〜 ： L 0重量％含有する ア ル ミ ニ ウ ム合金板を p H 4以下の酸で処理 し て該合金板表面に存在す る 酸化アル ミ ニ ゥ ム膜 と酸化マ グネ シ ウ ム膜か ら な る酸化膜の う ち酸化 マ グネ シ ウ ム膜を除去す る 工程 と 、

酸処理された処理板を リ ン酸塩溶液で処理 し て金属ァ ル ミ 二ゥ ム基体と酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜 と の間に ア ル ミ ニウ ム の リ ン酸塩皮膜を形成す る 工程 と 、

を具備す る 自動車ボデ ィ 一用ア ル ミ ニ ゥ ム合金板の製造方法

( 4 ) さ ら に、 酸化ア ル ミ ニ ウ ム膜上に油を塗布 し て油膜を 形成す る工程を具備す る請求項 3記載の 自動車ボデ ィ ー用 ァ ル ミ ニ ゥ ム合金板の製造方法。