JP2002249886A - Treatment method for aluminum or aluminum alloy material, and aluminum or aluminum alloy base material subjected to the treatment - Google Patents
Treatment method for aluminum or aluminum alloy material, and aluminum or aluminum alloy base material subjected to the treatmentInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム基材
又はアルミニウム合金基材の処理方法、及び、上記処理
方法により処理されてなるアルミニウム基材又はアルミ
ニウム合金基材に関する。[0001] The present invention relates to a method for treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate, and an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate treated by the above-mentioned treatment method.
【0002】[0002]
【従来の技術】アルミニウム基材やアルミニウム合金基
材は、素材自体に光輝性があり、軽量であるため、これ
らの特性を活かして、さまざまな分野で利用が拡大して
いる。例えば、自動車のホイールは、鉄製のものが主流
であったが、自動車の高級化、軽量化が要求されるよう
になってから、アルミニウム合金基材からなるアルミホ
イールの需要が高まっている。2. Description of the Related Art Aluminum base materials and aluminum alloy base materials are brilliant and light in weight, and are being utilized in various fields by utilizing these characteristics. For example, although iron wheels are mainly used for automobile wheels, demand for aluminum wheels made of an aluminum alloy base material has been increasing since automobiles have been required to have higher quality and lighter weight.
【0003】一般に、アルミニウム基材は、上述した特
性を有する一方、耐食性が不充分であるため、表面に傷
等が存在すると糸錆が発生したり、表面に酸化膜ができ
やすい欠点がある。また、アルミニウム合金基材は、強
度を高めるために添加した他の成分が不純物として表面
に浮き上がってくる問題もあり、そのまま塗装すると塗
膜との密着性が不充分となる場合がある。このため、こ
れらの基材には、耐食性や密着性等の性能を向上させる
ために表面処理が施されている。[0003] In general, aluminum substrates have the above-mentioned properties, but have insufficient corrosion resistance. Therefore, if there are scratches or the like on the surface, there is a defect that thread rust is generated or an oxide film is easily formed on the surface. In addition, the aluminum alloy base material has a problem that other components added for increasing the strength float on the surface as impurities, and if it is applied as it is, the adhesion to the coating film may be insufficient. For this reason, these base materials are subjected to a surface treatment in order to improve performance such as corrosion resistance and adhesion.
【0004】アルミホイールの表面処理法としては、脱
脂を行った後、アルマイト法等の陽極酸化、着色処理、
クロメート処理、MBV法、ベーマイト法等の化学皮膜
処理等が行われている。なかでも、塗膜の密着性や耐食
性をより向上させることができるので、クロメート処理
が好適に用いられている。[0004] As a surface treatment method of an aluminum wheel, after degreasing, anodizing and coloring treatment such as alumite method, etc.
Chromate treatment, chemical film treatment such as MBV method, boehmite method and the like are performed. Among them, a chromate treatment is preferably used because the adhesion and corrosion resistance of the coating film can be further improved.
【0005】しかしながら、クロメート処理では、優れ
た耐食性を付与することができるものの、クロメート皮
膜がカーキ色に着色しているので、アルミニウム基材や
アルミニウム合金基材の表面の光沢が皮膜で隠されてし
まう。このため、アルミホイールのように素材の光輝性
が要求される用途では、クロムの付着量が制限され、充
分な耐食性を付与することができない場合がある。[0005] In the chromate treatment, however, although excellent corrosion resistance can be imparted, since the chromate film is colored in khaki, the gloss of the surface of the aluminum substrate or aluminum alloy substrate is hidden by the film. I will. For this reason, in applications where the luster of the material is required, such as aluminum wheels, the amount of chromium deposited is limited, and sufficient corrosion resistance may not be provided.
【0006】特開平5−179486号公報には、アル
ミホイールの表面をクロムイオンを含む酸性溶液を用
い、陰極電解処理することにより、透明なクロメート皮
膜を形成する光輝性アルミホイールの無色クロメート皮
膜形成方法が開示されている。この方法では、クロメー
ト皮膜が透明であるので、基材の表面まで光線が透過
し、素材の光輝性を阻害することがない。しかしなが
ら、近年、クロムの有害性が指摘されるようになってお
り、クロムを含まない処理液を用いて処理することが望
まれている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-179486 discloses the formation of a colorless chromate film on a glittering aluminum wheel which forms a transparent chromate film by subjecting the surface of an aluminum wheel to a cathodic electrolytic treatment using an acidic solution containing chromium ions. A method is disclosed. In this method, since the chromate film is transparent, the light beam penetrates to the surface of the substrate and does not impair the glitter of the material. However, in recent years, the harmfulness of chromium has been pointed out, and it has been desired to perform treatment using a treatment solution containing no chromium.
【0007】現在のところ、クロムを含まない処理液を
用いたノンクロメート処理も行われている。しかし、こ
の処理方法では、環境への安全性には問題はないが、ク
ロメート処理と比較して耐食性が不充分であるため、充
分な耐食性を付与するためには膜厚を大きくする必要が
あり、結果として、素材の光輝性が損なわれる。[0007] At present, non-chromate treatment using a treatment solution containing no chromium is also performed. However, although there is no problem with environmental safety in this treatment method, the corrosion resistance is insufficient as compared with the chromate treatment, so that it is necessary to increase the film thickness in order to impart sufficient corrosion resistance. As a result, the glitter of the material is impaired.
【0008】特に、アルミホイールの塗装の場合には、
高級感が重要視されているため、耐食性や密着性だけで
はなく、素材の光輝性を活かす必要があり、上述した処
理方法では充分に対応することができなかった。[0008] In particular, in the case of aluminum wheel coating,
Since the sense of quality is regarded as important, it is necessary to utilize not only the corrosion resistance and adhesion but also the glitter of the material, and the above-described processing method cannot sufficiently cope with the problem.
【0009】ところで、アルミニウム基材やアルミニウ
ム合金基材は、飲料用アルミ缶や食用アルミ缶としても
用いられているが、これらの表面処理方法としては、酸
洗、脱脂を行った後、化成処理、必要に応じて、後処理
が行われている。Aluminum substrates and aluminum alloy substrates are also used as aluminum cans for beverages and edible aluminum cans. These surface treatment methods include pickling, degreasing, and chemical conversion treatment. Post-processing is performed as necessary.
【0010】上記酸洗処理に使用される洗浄剤として、
特公平3−50838号公報には、第2鉄イオン、硫酸
及び/又は硝酸からなる表面洗浄剤が開示されている。
このものは、ドローイング・アンド・アイアニング(D
I)加工されて製造される飲料用アルミ缶に適用するも
のであり、加工時にアルミニウム表面に付着する潤滑油
とアルミニウム粉末とからなるスマットの除去のために
用いられるものである。As the cleaning agent used in the above pickling treatment,
Japanese Patent Publication No. 3-50838 discloses a surface cleaning agent comprising ferric ion, sulfuric acid and / or nitric acid.
This is a drawing and ironing (D
I) The present invention is applied to an aluminum can for beverages manufactured by processing, and is used for removing a smut composed of lubricating oil and aluminum powder adhered to the aluminum surface during processing.
【0011】上記クロメート処理を行わない化成処理方
法としては、特公昭56−33468号公報には、ジル
コニウムイオン又はチタニウムイオン、リン酸イオン、
フッ素イオンを含んでなるコーティング剤が開示されて
いる。このものは、アルミ缶の腐食抵抗性、塗膜の密着
性を向上させるために用いられるものである。As a chemical conversion treatment method without performing the above chromate treatment, JP-B-56-33468 discloses zirconium ions or titanium ions, phosphate ions,
A coating agent comprising fluorine ions is disclosed. This is used to improve the corrosion resistance of aluminum cans and the adhesion of coating films.
【0012】特開昭59−219478号公報には、反
応性官能基を有するオルガノアルコキシシラン化合物を
含んでなる後処理剤が開示されている。このものは、リ
ン酸亜鉛による化成処理が施されたアルミニウム基材の
表面に、耐食性や塗膜の密着性を向上させるために用い
られるものである。上記の技術は、いずれもクロムを含
有しない処理剤を提供しており、環境衛生上好ましいも
のであるが、適用するアルミニウム基材やアルミニウム
合金基材が、飲料用アルミ缶、食用アルミ缶等の用途に
用いられるものであった。JP-A-59-219478 discloses a post-treatment agent comprising an organoalkoxysilane compound having a reactive functional group. This is used for improving the corrosion resistance and the adhesion of a coating film on the surface of an aluminum substrate subjected to a chemical conversion treatment with zinc phosphate. All of the above techniques provide a treatment agent containing no chromium, and are preferable in terms of environmental hygiene.However, an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate to be applied can be used for beverage aluminum cans, food aluminum cans, and the like. It was used for applications.
【0013】素材の光輝性が要求されるアルミホイール
の塗装前処理方法としては、特開2000−28225
1号公報に、アルミニウム基材又はアルミニウム合金基
材を、第2鉄イオン0.2〜0.4g/L及び硫酸を含
むpH0.6〜2.0の酸性溶液で処理した後、ジルコ
ニウムイオン又はチタニウムイオン0.01〜0.12
5g/L、リン酸イオン0.01〜1.0g/L、及
び、フッ素イオン0.01〜0.5g/Lを含むpH
1.5〜4.0の酸性化成処理剤で化成処理し、次い
で、オルガノアルコキシシラン0.1〜10g/Lを含
むpH10〜12の水溶液で処理することからなる処理
方法が開示されている。しかしながら、この方法におい
ても、耐食性や塗膜の密着性という点ではやや不充分で
あり、更に高い耐食性や塗膜密着性を有する処理方法が
望まれていた。Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-28225 discloses a method for pre-painting aluminum wheels which require a material with a brilliancy.
In JP-A No. 1 (1999), after treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate with an acidic solution containing 0.2 to 0.4 g / L of ferric ion and sulfuric acid and having a pH of 0.6 to 2.0, the zirconium ion or Titanium ion 0.01-0.12
PH containing 5 g / L, phosphate ions 0.01 to 1.0 g / L, and fluorine ions 0.01 to 0.5 g / L
A treatment method comprising a chemical conversion treatment with an acidic chemical conversion treatment agent having a pH of 1.5 to 4.0 and then a treatment with an aqueous solution having a pH of 10 to 12 containing 0.1 to 10 g / L of an organoalkoxysilane is disclosed. However, even in this method, the corrosion resistance and the adhesion of the coating film are somewhat insufficient, and a treatment method having higher corrosion resistance and coating film adhesion has been desired.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、クロムを含まない処理液を用いてクロメート処理と
同等以上の耐食性を付与することができ、塗膜との密着
性を向上させ、かつ、アルミニウムの光輝性を充分に発
揮させることができるアルミニウム基材又はアルミニウ
ム合金基材の処理方法、並びに、該処理方法により処理
された表面に金属光沢のあるアルミニウム基材又はアル
ミニウム合金基材を提供することを目的とするものであ
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above, the present invention can provide a corrosion resistance equal to or higher than that of chromate treatment by using a treatment solution containing no chromium, and improve the adhesion to a coating film. And, a method of treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate capable of sufficiently exhibiting the glitter of aluminum, and an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate having a metallic luster on the surface treated by the treatment method. It is intended to provide.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
基材又はアルミニウム合金基材を、第2鉄イオン0.1
〜0.4g/L及び硫酸イオンを含むpH0.6〜2.
0の酸性水溶液で処理する工程(1)、ジルコニウムイ
オン又はチタニウムイオン0.01〜0.125g/
L、リン酸イオン0.01〜1.0g/L、及び、フッ
素イオン0.01〜0.5g/Lを含むpH1.5〜
4.0の酸性化成処理剤で化成処理する工程(2)、エ
ポキシ樹脂を含む溶液で処理する工程(3)、並びに、
粉体塗装する工程(4)を含むことを特徴とするアルミ
ニウム基材又はアルミニウム合金基材の処理方法であ
る。According to the present invention, an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate is coated with ferric ion of 0.1%.
PH containing 0.4 to 0.4 g / L and sulfate ion.
Step (1) of treating with an acidic aqueous solution of zirconium ion or titanium ion 0.01 to 0.125 g /
L, pH 1.5-containing phosphate ions 0.01-1.0 g / L and fluorine ions 0.01-0.5 g / L
A step (2) of a chemical conversion treatment with an acid conversion treatment agent of 4.0, a step (3) of a treatment with a solution containing an epoxy resin, and
A method for treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate, comprising a step (4) of powder coating.
【0016】上記アルミニウム基材又はアルミニウム合
金基材として好適なものは、ホイールである。上記化成
処理する工程(2)により形成される皮膜の重量は、5
〜50mg/m 2 であることが好ましい。The above aluminum substrate or aluminum alloy
A wheel suitable as a gold substrate is a wheel. The above formation
The weight of the film formed by the treatment step (2) is 5
~ 50mg / m Two It is preferred that
【0017】本発明はまた、上記処理方法により処理さ
れてなるアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材で
もある。以下に本発明を詳述する。The present invention also relates to an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate which has been treated by the above treatment method. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0018】本発明の処理方法は、アルミニウム基材又
はアルミニウム合金基材を酸性水溶液で処理する工程
(1)、酸性化成処理剤で化成処理する工程(2)、エ
ポキシ樹脂を含む溶液で処理する工程(3)、並びに、
粉体塗装する工程(4)を含むものである。According to the treatment method of the present invention, a step (1) of treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate with an acidic aqueous solution, a step (2) of a chemical conversion treatment with an acid chemical treating agent, and a treatment containing an epoxy resin are performed. Step (3), and
It includes a step (4) of powder coating.
【0019】上記アルミニウム基材又はアルミニウム合
金基材(例えば、AC−4C若しくはAC−4CH)と
しては、アルミホイールが好適である。本発明の処理方
法は、優れた耐食性、密着性を有する塗膜が得られ、か
つ、表面の光輝性を保持することができるので、外観に
光沢が要求されるアルミホイールに好適に適用すること
ができる。As the above aluminum substrate or aluminum alloy substrate (for example, AC-4C or AC-4CH), an aluminum wheel is preferable. The treatment method of the present invention can provide a coating film having excellent corrosion resistance and adhesion, and can maintain the glitter of the surface. Can be.
【0020】本発明において、上記アルミニウム基材又
はアルミニウム合金基材には、必要に応じて、脱脂処理
が施される。上記脱脂処理としては特に限定されず、ア
ルカリ脱脂洗浄等の通常のアルミニウム基材又はアルミ
ニウム合金基材の処理に用いられている方法で行うこと
ができる。上記脱脂処理の方法としては特に限定されな
いが、脱脂を効果的に行うために、浸漬法で行うことが
好ましい。上記脱脂処理を行った後は、次の工程に持ち
込まれる脱脂剤の量を減らすために、水洗処理を行うこ
とが好ましい。In the present invention, the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is subjected to a degreasing treatment as required. The degreasing treatment is not particularly limited, and the degreasing treatment can be performed by a method used for ordinary treatment of an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate such as alkali degreasing cleaning. The method of the degreasing treatment is not particularly limited, but is preferably performed by a dipping method in order to perform the degreasing effectively. After performing the above degreasing treatment, it is preferable to perform a water washing treatment in order to reduce the amount of the degreasing agent brought into the next step.
【0021】上記アルミニウム基材又はアルミニウム合
金基材は、まず工程(1)において、第2鉄イオン0.
1〜0.4g/L及び硫酸イオンを含むpH0.6〜
2.0の酸性水溶液で処理される。この工程は、酸洗の
工程であり、アルミニウム基材又はアルミニウム合金基
材の表面の汚れや酸化膜を除去するためのものである。In the step (1), the aluminum base material or the aluminum alloy base material is first treated with ferric ion 0.1.
PH 0.6- containing 1-0.4 g / L and sulfate ion
Treated with 2.0 acidic aqueous solution. This step is a pickling step for removing dirt and oxide films on the surface of the aluminum substrate or aluminum alloy substrate.
【0022】上記第2鉄イオンは、上記酸性水溶液中に
おいて、硫酸によるアルミニウムのエッチングを促進す
る役割を果たすものである。The ferric ion serves to promote the etching of aluminum by sulfuric acid in the acidic aqueous solution.
【0023】上記第2鉄イオンの含有量は、上記酸性水
溶液中、0.1〜0.4g/Lである。0.1g/L未
満であると、エッチング速度の促進効果が小さく、エッ
チング不足を生じるおそれがあり、0.4g/Lを超え
ると、アルミニウムの表面を不当にエッチングすること
になるので、上記範囲に限定される。The content of the ferric ion is 0.1 to 0.4 g / L in the acidic aqueous solution. If it is less than 0.1 g / L, the effect of accelerating the etching rate is small, and there is a possibility that the etching may be insufficient. Is limited to
【0024】上記第2鉄イオンの供給源としては特に限
定されず、例えば、Fe2 (SO4 ) 3 、Fe(NO
3 )3 、Fe(ClO4 )3 等の水溶性第2鉄塩;Fe
SO4 、Fe(NO3 )2 等の水溶性第1鉄塩等を挙げ
ることができる。なかでも、硫酸イオンを提供すること
ができるFe2 (SO4 )3 、FeSO4 を用いること
が好ましい。The source of the ferric ion is particularly limited.
Not specified, for example, FeTwo (SOFour ) Three , Fe (NO
Three )Three , Fe (ClOFour )Three And other water-soluble ferric salts such as Fe;
SOFour , Fe (NOThree )Two And other water-soluble ferrous salts, etc.
Can be Above all, providing sulfate ions
Fe that can beTwo (SOFour )Three , FeSOFour Using
Is preferred.
【0025】上記第2鉄イオンの供給源として、上記水
溶性第1鉄塩を使用する場合には、上記水溶性第1鉄塩
を配合した酸性水溶液に当量の酸化剤を添加し、必要量
の第1鉄イオンを第2鉄イオンに酸化してから用いるこ
とが好ましい。When the above-mentioned water-soluble ferrous salt is used as a source of the above-mentioned ferric ion, an equivalent oxidizing agent is added to an acidic aqueous solution containing the above-mentioned water-soluble ferrous salt, and the necessary amount is added. It is preferable that the ferrous ion is oxidized to ferric ion before use.
【0026】上記硫酸イオンの含有量は、上記酸性水溶
液中、10.6〜12.4g/Lが好ましい。10.6
g/L未満であると、アルミニウムの表面のエッチング
が不充分となり、12.4g/Lを超えると、アルミニ
ウムの表面を不当にエッチングすることとなる。The content of the sulfate ion in the acidic aqueous solution is preferably 10.6 to 12.4 g / L. 10.6
If it is less than g / L, the etching of the aluminum surface will be insufficient, and if it exceeds 12.4 g / L, the aluminum surface will be etched improperly.
【0027】上記硫酸イオンの供給源としては特に限定
されず、例えば、H2 SO4 、Fe2(SO4 )3 、F
eSO4 等を挙げることができる。The source of the sulfate ions is not particularly limited. For example, H 2 SO 4 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , F
eSO 4 and the like.
【0028】上記酸性水溶液は、pH0.6〜2.0で
ある。pH0.6未満であると、アルミニウムの表面を
不当にエッチングすることとなり、2.0を超えると、
アルミニウムのエッチング速度が極端に低下するので、
上記範囲に限定される。上記pHの調整は、上記硫酸イ
オンの供給源であるH2 SO4 で行うことが好ましい。The acidic aqueous solution has a pH of 0.6 to 2.0. If the pH is less than 0.6, the aluminum surface will be etched unduly.
Since the etching rate of aluminum decreases extremely,
It is limited to the above range. The pH adjustment is preferably performed with H 2 SO 4 which is a source of the sulfate ions.
【0029】上記酸性水溶液には、必要に応じて、フッ
素イオン、界面活性剤等を添加してもよい。Fluorine ions, surfactants, and the like may be added to the acidic aqueous solution as required.
【0030】上記酸洗は、一般に、処理温度30〜75
℃、好ましくは、35〜45℃、処理時間1〜5分、好
ましくは、3分程度で行うことが好ましい。上記酸洗の
方法としては特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレ
ー法等を挙げることができる。The pickling is generally carried out at a processing temperature of 30 to 75.
C., preferably 35 to 45.degree. C., and a treatment time of 1 to 5 minutes, preferably about 3 minutes. The pickling method is not particularly limited, and examples thereof include an immersion method and a spray method.
【0031】上記酸洗により、アルミニウム基材又はア
ルミニウム合金基材の表面の酸化皮膜を効果的に除去す
るとともに、表面に浮き上がっているアルミニウム合金
に含まれるアルミニウム以外の成分である不純物、例え
ば、Mg、Si、Cu等が偏析したもの等を除去するこ
とができる。このため、以下に詳述する化成処理を良好
に行うことができる。By the above-mentioned pickling, the oxide film on the surface of the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is effectively removed, and impurities other than aluminum contained in the aluminum alloy floating on the surface, for example, Mg , Si, Cu, etc., can be removed. Therefore, the chemical conversion treatment described below can be favorably performed.
【0032】上記工程(1)において酸洗の処理が施さ
れたアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材は、通
常、上記酸性水溶液を後の工程へ持ち込まないために水
洗される。上記水洗の方法としては特に限定されず、一
般に金属の表面処理に用いられている方法で行うことが
できる。The aluminum substrate or aluminum alloy substrate that has been subjected to the pickling treatment in the above step (1) is usually washed with water in order to prevent the acidic aqueous solution from being carried into the subsequent steps. The method of water washing is not particularly limited, and can be performed by a method generally used for metal surface treatment.
【0033】本発明の処理方法においては、上記アルミ
ニウム基材又はアルミニウム合金基材は、上記酸性水溶
液で処理する工程(1)の後、工程(2)において、ジ
ルコニウムイオン又はチタニウムイオン0.01〜0.
125g/L、リン酸イオン0.01〜1.0g/L、
及び、フッ素イオン0.01〜0.5g/Lを含むpH
1.5〜4.0の酸性化成処理剤で化成処理される。In the treatment method of the present invention, after the step (1) of treating the aluminum base material or the aluminum alloy base material with the acidic aqueous solution, in the step (2), the zirconium ion or the titanium ion is used in an amount of 0.01 to 0.01%. 0.
125 g / L, phosphate ion 0.01 to 1.0 g / L,
And a pH containing 0.01 to 0.5 g / L of fluorine ions
The chemical conversion treatment is carried out with an acid conversion treatment agent of 1.5 to 4.0.
【0034】上記ジルコニウムイオン又はチタニウムイ
オンは、上記酸性皮膜化成処理剤において、皮膜形成成
分である。上記ジルコニウムイオン又はチタニウムイオ
ンの含有量は、上記酸性皮膜化成処理剤中、0.01〜
0.125g/Lである。0.01g/L未満である
と、形成される皮膜の重量が不足し、耐食性等の性能が
不充分となり、0.125g/Lを超えると、形成され
る皮膜の重量が多くなるために、皮膜が厚膜となり、ア
ルミニウム基材やアルミニウム合金基材の光輝性が損な
われるので、上記範囲に限定される。The zirconium ion or titanium ion is a film-forming component in the acidic film-forming chemical. The content of the zirconium ion or the titanium ion is 0.01 to
0.125 g / L. When the amount is less than 0.01 g / L, the weight of the formed film becomes insufficient and the performance such as corrosion resistance becomes insufficient. When the amount exceeds 0.125 g / L, the weight of the formed film increases. The thickness is limited to the above range because the film becomes thick and the glitter of the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is impaired.
【0035】上記ジルコニウムイオンの供給源としては
特に限定されず、例えば、フルオロジルコネート、フル
オロジルコネート酸等の可溶性フルオロジルコネート;
(NH 4 )2 ZrF6 ;アルカリ金属フルオロジルコネ
ート;フッ化ジルコニウム等を挙げることができる。As a source of the zirconium ion,
There is no particular limitation, for example, fluorozirconate, full
Soluble fluorozirconates such as olosilconate acid;
(NH Four )Two ZrF6 ; Alkali metal fluorozircones
And zirconium fluoride.
【0036】上記チタニウムイオンの供給源としては特
に限定されず、例えば、フルオロチタネート、フルオロ
チタネート酸等の可溶性フルオロチタネート;(NH
4 )2 TiF6 ;アルカリ金属フルオロチタネート;フ
ッ化チタン等を挙げることができる。The source of the titanium ion is not particularly limited. For example, a soluble fluorotitanate such as fluorotitanate or fluorotitanate acid;
4 ) 2 TiF 6 ; alkali metal fluorotitanate; titanium fluoride and the like.
【0037】上記酸性皮膜化成処理剤において、上記リ
ン酸イオンは、皮膜形成成分の1つであり、形成される
皮膜の耐食性及び塗膜との密着性に寄与するものであ
る。In the above acidic film chemical conversion treatment agent, the phosphate ions are one of the film forming components and contribute to the corrosion resistance of the formed film and the adhesion to the coating film.
【0038】上記リン酸イオンの含有量は、上記酸性皮
膜化成処理剤中、0.01〜1.0g/Lである。0.
01g/L未満であると、形成される皮膜の重量が不足
し、耐食性等の性能が不充分となり、1.0g/Lを超
えると、皮膜が厚膜となりすぎるので、上記範囲に限定
される。[0038] The content of the phosphate ion is 0.01 to 1.0 g / L in the acid film chemical conversion treatment agent. 0.
When the amount is less than 01 g / L, the weight of the formed film becomes insufficient and the performance such as corrosion resistance becomes insufficient. When the amount exceeds 1.0 g / L, the film becomes too thick, so that it is limited to the above range. .
【0039】上記リン酸イオンの供給源としては特に限
定されず、例えば、リン酸、リン酸アンモニウム、リン
酸アルカリ金属塩等の酸溶液に可溶なリン酸化合物等を
挙げることができる。なお、上記リン酸イオンの供給源
としては、オルトリン酸を用いるのが望ましいが、メタ
リン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、次リン酸、これ
らの塩を使用してもよい。The source of the phosphate ion is not particularly limited, and examples thereof include a phosphate compound soluble in an acid solution such as phosphoric acid, ammonium phosphate and alkali metal phosphate. As a source of the phosphate ions, orthophosphoric acid is preferably used, but metaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, hypophosphoric acid, and salts thereof may be used.
【0040】上記フッ素イオンは、上記酸性皮膜化成処
理剤において、アルミニウムのエッチング剤としての役
割をはたすものである。The above-mentioned fluorine ions serve as an etching agent for aluminum in the above-mentioned acidic film chemical conversion treatment agent.
【0041】上記フッ素イオンの含有量は、上記酸性皮
膜化成処理剤中、0.01〜0.5g/Lである。0.
01g/L未満であると、アルミニウム基材やアルミニ
ウム合金基材の表面のエッチングが不充分となって、形
成される皮膜の重量が不足し、0.5g/Lを超える
と、アルミニウム基材やアルミニウム合金基材の表面を
不当にエッチングすることになり、該基材の表面が霜に
覆われたようなにぶい状態のものとなるので、上記範囲
に限定される。The content of the above-mentioned fluorine ion is 0.01 to 0.5 g / L in the above-mentioned acidic film chemical conversion treatment agent. 0.
When the amount is less than 01 g / L, the etching of the surface of the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate becomes insufficient, and the weight of the formed film becomes insufficient. Since the surface of the aluminum alloy base material is unduly etched, and the surface of the base material becomes bumpy as if covered with frost, it is limited to the above range.
【0042】上記フッ素イオンの供給源としては、上記
酸性皮膜化成処理剤に可溶であり、アルミニウムと錯体
を形成することができ、かつ、上記化成処理に対して反
作用の効果を呈しないものであれば特に限定されず、例
えば、フッ化水素酸、フッ化水素酸塩、フッ化硼素酸等
を挙げることができる。なお、上記フッ素イオンの供給
源として、上述したジルコニウム又はチタンの錯体を用
いる場合には、生成するフッ素イオンの量が不充分であ
るので、上記フッ素化合物を併用することが望ましい。The source of the fluorine ions is one which is soluble in the acidic film chemical conversion treatment agent, can form a complex with aluminum, and does not exhibit the effect of a reaction on the chemical conversion treatment. There is no particular limitation as long as it is present, and examples thereof include hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, and boric acid. When the above-mentioned zirconium or titanium complex is used as a supply source of the fluorine ions, the amount of the generated fluorine ions is insufficient. Therefore, it is preferable to use the fluorine compound in combination.
【0043】上記酸性皮膜化成処理剤のpHは、1.5
〜4.0である。pHが1.5未満であると、アルミニ
ウム基材やアルミニウム合金基材の表面を不当にエッチ
ングすることになり、4.0を超えると、アルミニウム
基材やアルミニウム合金基材の表面のエッチングが不充
分となるので、上記範囲に限定される。好ましくは、p
H2.6〜3.8である。The pH of the acid film chemical conversion treatment agent is 1.5
44.0. If the pH is less than 1.5, the surface of the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is unduly etched, and if the pH exceeds 4.0, the etching of the surface of the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is unsatisfactory. Because it is sufficient, it is limited to the above range. Preferably, p
H2.6 to 3.8.
【0044】上記酸性皮膜化成処理剤のpHの調整は、
硝酸、水酸化アンモニウム;過塩素酸、硫酸等の上記化
成処理に対して悪影響を与えない酸又は塩基を用いて行
うのが好ましい。なお、硫酸を用いた場合、上記酸性皮
膜化成処理剤のpHは、2以上が好ましい。Adjustment of the pH of the acid film chemical conversion treating agent
It is preferable to use an acid or a base which does not adversely affect the above chemical conversion treatment, such as nitric acid, ammonium hydroxide; perchloric acid, sulfuric acid and the like. When sulfuric acid is used, the pH of the acidic film chemical conversion treatment agent is preferably 2 or more.
【0045】上記化成処理において形成される皮膜の重
量は、20〜40mg/m2 が好ましい。20mg/m
2 未満であると、耐食性等の性能が不充分であり、40
mg/m2 を超えると、厚膜になりすぎてアルミニウム
の光輝性が損なわれるおそれがあるだけでなく、かえっ
て耐食性に劣る場合がある。The weight of the film formed in the above chemical conversion treatment is preferably 20 to 40 mg / m 2 . 20mg / m
If it is less than 2, it is insufficient performance such as corrosion resistance, 40
If the amount exceeds mg / m 2 , not only may the film become too thick and the glitter of aluminum may be impaired, but rather the corrosion resistance may be poor.
【0046】上記化成処理は、形成される皮膜の重量が
上記範囲となるように行えばよい。一般的には、処理温
度35〜45℃、処理時間40〜50秒で行うのが好ま
しい。より好ましくは、40℃、45秒程度の処理であ
る。上記化成処理の方法としては特に限定されず、例え
ば、浸漬法、スプレー法等を挙げることができる。上記
アルミニウム基材又はアルミニウム合金基材は、上記化
成処理する工程(2)の後、通常、水洗される。The chemical conversion treatment may be performed so that the weight of the film to be formed falls within the above range. Generally, it is preferable to perform the treatment at a treatment temperature of 35 to 45 ° C. and a treatment time of 40 to 50 seconds. More preferably, the treatment is performed at 40 ° C. for about 45 seconds. The method of the chemical conversion treatment is not particularly limited, and examples thereof include an immersion method and a spray method. The aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is usually washed with water after the chemical conversion treatment step (2).
【0047】本発明においては、上記アルミニウム基材
又はアルミニウム合金基材は、その後、工程(3)にお
いて、エポキシ樹脂を含む溶液で後処理される。上記エ
ポキシ樹脂を含む溶液での後処理を行うことにより、化
成皮膜の表面に塗膜との密着性により優れた薄膜を形成
することができ、かつ、耐食性に優れた皮膜を得ること
ができる。In the present invention, the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is then post-treated with a solution containing an epoxy resin in step (3). By performing the post-treatment with the solution containing the epoxy resin, a thin film having better adhesion to the coating film can be formed on the surface of the chemical conversion film, and a film having excellent corrosion resistance can be obtained.
【0048】上記エポキシ樹脂としては、エポキシ基を
有する樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビスフェ
ノールA又はビスフェノールFとエピクロロヒドリンと
の縮合物であるグリシジルエーテル樹脂;フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂;クレゾールノボラックエポキ
シ樹脂;ポリグリシジルアクリレート等の多塩基性カル
ボン酸のポリグリシジルエステル樹脂;エポキシ化ポリ
ブタジエン、脂肪族ポリオール又はポリエーテルポリオ
ールのグリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ樹脂;脂
環式エポキシ樹脂;含臭素エポキシ樹脂等の1分子内に
2個以上のオキシラン基を含有する化合物が挙げられ
る。The epoxy resin is not particularly limited as long as it has an epoxy group. For example, a glycidyl ether resin which is a condensate of bisphenol A or bisphenol F with epichlorohydrin; a phenol novolak type epoxy resin; Cresol novolak epoxy resin; polyglycidyl ester resin of polybasic carboxylic acid such as polyglycidyl acrylate; aliphatic epoxy resin such as glycidyl ether of epoxidized polybutadiene, aliphatic polyol or polyether polyol; alicyclic epoxy resin; Compounds containing two or more oxirane groups in one molecule, such as epoxy resins, may be mentioned.
【0049】上記エポキシ樹脂としては、2官能のポリ
エステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ビスフ
ェノール類、2塩基性カルボン酸等により、上記エポキ
シ樹脂を鎖延長して用いることができる。また、分子量
又はアミン当量の調節、熱フロー性の改良等を目的とし
て、一部のエポキシ環に対して2−エチルヘキサノー
ル、ノニルフェノール、エチレングリコールモノ−2−
エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノ−
2−エチルヘキシルエーテル等のモノヒドロキシ化合物
を付加して用いることもできる。As the epoxy resin, a chain extension of the epoxy resin with a bifunctional polyester polyol, polyether polyol, bisphenol, dibasic carboxylic acid or the like can be used. Further, for the purpose of adjusting the molecular weight or amine equivalent, improving the heat flow property, etc., 2-epoxyhexanol, nonylphenol, ethyleneglycol mono-2-
Ethylhexyl ether, propylene glycol mono-
A monohydroxy compound such as 2-ethylhexyl ether can be added for use.
【0050】上記エポキシ樹脂としては、水に溶解させ
るために、一部のエポキシ基を水和性官能基によって変
性したものを用いることも可能である。上記官能基とし
ては、アルカノールアミン等のアミン類によるアンモニ
ウム基、スルフィドによるスルホニウム基等のカチオン
性基;カルボキシル基等のアニオン性基;水酸基等のノ
ニオン性基を挙げることができる。好ましくは、カチオ
ン性基である。上記官能基による変性は、従来の方法に
従って行うことができ、例えば、スルホニウム基によっ
て変性させる方法としては、特開平11−209663
号公報記載の製造方法等を挙げることができる。As the above-mentioned epoxy resin, it is also possible to use a resin in which some epoxy groups have been modified with a hydratable functional group in order to dissolve them in water. Examples of the functional group include a cationic group such as an ammonium group based on an amine such as an alkanolamine, a sulfonium group based on a sulfide; an anionic group such as a carboxyl group; and a nonionic group such as a hydroxyl group. Preferably, it is a cationic group. Modification with the above functional group can be performed according to a conventional method. For example, as a method of modifying with a sulfonium group, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-209663
And the production method described in Japanese Patent Application Publication No.
【0051】上記エポキシ樹脂の数平均分子量は、25
0〜20000が好ましい。250未満であったり、2
0000を超えると、塗膜との密着性に劣ったり、耐食
性等の物性に劣ることがある。The epoxy resin has a number average molecular weight of 25.
0 to 20,000 is preferred. Less than 250, 2
If it exceeds 0000, the adhesion to the coating film may be poor, or the physical properties such as corrosion resistance may be poor.
【0052】上記エポキシ樹脂として水溶性のものを用
いる場合には、水媒体中に溶解することによって、工程
(3)において使用するエポキシ樹脂を含む溶液を調製
することができる。上記水媒体としては、水を主成分と
する媒体であり、水性塗料を調製する際に一般的に使用
するアルコール等の水可溶性溶媒を含むものであっても
よい。When a water-soluble epoxy resin is used, a solution containing the epoxy resin used in the step (3) can be prepared by dissolving the epoxy resin in an aqueous medium. The aqueous medium is a medium containing water as a main component, and may contain a water-soluble solvent such as an alcohol generally used when preparing an aqueous paint.
【0053】上記エポキシ樹脂が水溶性ではない場合に
は、水媒体中に乳化分散させるか、又は、各樹脂中のカ
チオン性基又はアニオン性基を中和できる量の中和剤
(酢酸等)で中和処理しエマルションとして水中に乳化
分散させることによって、工程(3)において使用する
エポキシ樹脂を含む溶液を調製することができる。エマ
ルションを調製する際に、乳化剤を使用することも可能
である。When the epoxy resin is not water-soluble, the epoxy resin is emulsified and dispersed in an aqueous medium or a neutralizing agent (acetic acid or the like) in an amount capable of neutralizing the cationic group or anionic group in each resin. The solution containing the epoxy resin used in the step (3) can be prepared by neutralizing and emulsifying and dispersing in water as an emulsion. In preparing the emulsion, it is also possible to use emulsifiers.
【0054】本発明においては、上記エポキシ樹脂がそ
の後に塗装される粉体塗膜との間の接着剤的な作用を発
揮していると考えられることから、上記エポキシ樹脂を
含む溶液で処理した後は、硬化させずに工程(4)にお
いて粉体塗料を塗装することが好ましい。従って、上記
工程(3)において使用するエポキシ樹脂を含む溶液に
は、必ずしも硬化剤を含む必要はない。In the present invention, the epoxy resin was treated with a solution containing the epoxy resin because it is considered that the epoxy resin exerts an adhesive effect with the powder coating film to be subsequently applied. Thereafter, it is preferable to apply the powder coating in step (4) without curing. Therefore, the solution containing the epoxy resin used in the step (3) does not necessarily need to contain a curing agent.
【0055】上記エポキシ樹脂の含有量は、上記溶液
中、0.5〜10重量%であることが好ましい。0.5
重量%未満であると、塗膜の密着性が不充分となり、1
0重量%を超えると、アルミニウム基材又はアルミニウ
ム合金基材表面上でエポキシ樹脂が凝集したり、塗りむ
らが生じたりする場合がある。より好ましくは、0.5
〜5重量%である。The content of the epoxy resin is preferably 0.5 to 10% by weight in the above solution. 0.5
If the amount is less than 10% by weight, the adhesion of the coating film becomes insufficient and
If the content exceeds 0% by weight, the epoxy resin may agglomerate on the surface of the aluminum base material or the aluminum alloy base material, or uneven coating may occur. More preferably, 0.5
~ 5% by weight.
【0056】上記エポキシ樹脂を含む溶液で処理する方
法としては、一般的には、処理温度が20〜45℃、処
理時間が30秒〜2分程度で行うことが好ましい。ま
た、浸漬法、スプレー法等による処理を挙げることがで
きる。上記エポキシ樹脂を含む溶液で処理することによ
って得られる膜厚としては、0.1〜10μmが好まし
い。0.1μm未満であると、密着性を向上することが
できず、10μmを超えると、アルミニウム基材又はア
ルミニウム合金基材の光輝性が損なわれる場合がある。As a method of treating with a solution containing the above epoxy resin, it is generally preferable to carry out the treatment at a treatment temperature of 20 to 45 ° C. and a treatment time of about 30 seconds to 2 minutes. In addition, treatments such as an immersion method and a spray method can be given. The thickness obtained by treating with the solution containing the epoxy resin is preferably 0.1 to 10 μm. If it is less than 0.1 μm, the adhesion cannot be improved, and if it exceeds 10 μm, the glitter of the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate may be impaired.
【0057】上記アルミニウム基材又はアルミニウム合
金基材は、上記工程(3)の後、水洗を行うことなく、
乾燥される。本発明においては、塗膜との密着性を向上
させる点から、エポキシ樹脂を完全には硬化させないか
又は未硬化の状態で、次の工程(4)によって粉体塗装
することが好ましい。従って、上記乾燥は、100〜1
40℃で、20〜30分程度で行うことが好ましい。After the above step (3), the aluminum base material or the aluminum alloy base material is not washed with water,
Dried. In the present invention, from the viewpoint of improving the adhesion to the coating film, it is preferable that the epoxy resin is not completely cured or is in an uncured state and is powder-coated by the next step (4). Therefore, the drying is performed at 100 to 1
It is preferable to carry out at 40 ° C. for about 20 to 30 minutes.
【0058】本発明においては、上記アルミニウム基材
又はアルミニウム合金基材は、その後、工程(4)にお
いて、粉体塗装される。一般的に、粉体塗料は、塗装後
の塗膜の内部応力が高く、通常の塗装前処理を行った後
に粉体塗装した場合には、耐食性に優れたものを得るこ
とができなかった。本発明においては、上記エポキシ樹
脂を含む溶液で処理する工程(3)によって、化成皮膜
の表面に塗膜との密着性に優れた薄膜を形成することが
できるため、耐食性に優れた塗膜を得ることができる。
また、環境への安全性の点からも粉体塗装が好ましい。In the present invention, the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is then subjected to powder coating in step (4). Generally, the powder coating has a high internal stress in the coating film after coating, and when powder coating is performed after performing normal pre-coating treatment, it is not possible to obtain an excellent corrosion resistance. In the present invention, by performing the step (3) of treating with the solution containing the epoxy resin, a thin film having excellent adhesion with the coating film can be formed on the surface of the chemical conversion film. Obtainable.
Powder coating is also preferred from the viewpoint of environmental safety.
【0059】上記粉体塗装に用いられる塗料としては特
に限定されないが、アルミニウム基材表面及びアルミニ
ウム合金基材表面の光輝性を保持するために、アクリル
系のクリヤー粉体塗料を使用することが好ましい。The paint used for the powder coating is not particularly limited, but it is preferable to use an acrylic clear powder paint in order to maintain the glitter on the surface of the aluminum substrate and the surface of the aluminum alloy substrate. .
【0060】本発明のアルミニウム基材又はアルミニウ
ム合金基材の処理方法は、塗装の前処理として、工程
(1)による酸洗−工程(2)による化成処理−工程
(3)による後処理を行った後、粉体塗装を行うもので
ある。これらの各工程は、本発明の処理方法において、
アルミニウムの光輝性を保持しつつ、耐食性及び塗膜の
密着性に優れた塗装物を得るために重要な役割を果たす
ものである。In the method for treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate according to the present invention, as a pretreatment for coating, an acid pickling in step (1), a chemical conversion treatment in step (2), and a post-treatment in step (3) are performed. After that, powder coating is performed. Each of these steps, in the processing method of the present invention,
It plays an important role in obtaining a coated product excellent in corrosion resistance and coating film adhesion while maintaining the glitteriness of aluminum.
【0061】即ち、上記工程(1)による酸洗は、基材
表面の不純物を除去するための工程であり、上記工程
(2)による化成処理は、耐食性及び塗膜の密着性に優
れた透明度の高い皮膜を形成するための工程である。更
に、工程(3)による後処理は、更に塗膜との密着性を
高め、かつ、優れた耐食性を有する薄膜を形成させるた
めの工程である。That is, the pickling in the above step (1) is a step for removing impurities on the surface of the base material, and the chemical conversion treatment in the above step (2) is a process for improving the transparency and the adhesiveness of the coating film. This is a process for forming a film having a high surface roughness. Further, the post-treatment in the step (3) is a step for further increasing the adhesion to the coating film and forming a thin film having excellent corrosion resistance.
【0062】従って、この一連の工程を経ることによ
り、アルミニウム基材やアルミニウム合金基材の表面洗
浄と、塗膜との密着性、耐食性等の性能の付与とが順次
行われ、その後に工程(4)によって粉体塗装が行われ
た場合であっても、従来の塗装前処理方法に比べて、ア
ルミニウムの光輝性を保持し、かつ、耐食性等の性能も
優れた塗装物が得られる。上記処理方法により処理され
てなるアルミニウム基材又はアルミニウム合金基材もま
た、本発明の1つである。Therefore, through this series of steps, the surface cleaning of the aluminum base material or the aluminum alloy base material and the provision of properties such as adhesion to the coating film and corrosion resistance are sequentially performed. Even when the powder coating is performed according to 4), a coated product which retains the brilliancy of aluminum and has excellent performance such as corrosion resistance can be obtained as compared with the conventional coating pretreatment method. An aluminum substrate or an aluminum alloy substrate treated by the above treatment method is also one of the present invention.
【0063】また、本発明のアルミニウム基材又はアル
ミニウム合金基材の処理方法は、化成処理において有害
物質であるクロムを含んでいない処理液を用いている
が、従来のノンクロメート処理とは異なり、クロメート
処理と同等以上の性能を有する皮膜を形成させることが
できる。従って、化成処理液を含む排水の処理負荷を軽
減することができ、また、塗装方法も粉体塗装であるた
め、これらの点から環境衛生上も好ましい処理方法であ
る。In the method for treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate of the present invention, a treatment liquid not containing harmful substance, chromium, is used in the chemical conversion treatment. However, unlike the conventional non-chromate treatment, A film having performance equal to or higher than that of the chromate treatment can be formed. Therefore, the treatment load of the wastewater containing the chemical conversion treatment liquid can be reduced, and the coating method is also a powder coating, which is a preferable treatment method in terms of environmental hygiene from these points.
【0064】[0064]
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0065】実施例1 アルミニウム合金(AC−4C)テストパネル及びA−
1100Pテストパネルの2種の基材を用いて、脱脂を
行った後、水洗を行い、以下に示した条件で酸洗処理、
水洗、化成処理、水洗、後処理を行い、乾燥した後、粉
体塗装を行った。水洗は、水道水シャワーで行い、各工
程は、全てディップ方式で処理を行った。乾燥は、電気
乾燥機で120℃、25分間行った。Example 1 Aluminum alloy (AC-4C) test panel and A-
Using two kinds of base materials of 1100P test panel, after performing degreasing, washing with water, and pickling treatment under the following conditions,
Water washing, chemical conversion treatment, water washing and post-treatment were performed, and after drying, powder coating was performed. Washing was performed with a tap water shower, and each step was all performed by a dip method. Drying was performed at 120 ° C. for 25 minutes using an electric dryer.
【0066】(A)脱脂 処理液:2%(w/v)サーフクリーナー53(日本ペ
イント社製) 処理温度:50℃ 処理時間:3分 (B)酸洗処理 処理液:3%(w/v)サーフクリーナー355A(日
本ペイント社製;FeSO4 ・7H2 O0.81g/
L、98%硫酸12.1g/L、pH0.9) 処理温度:40℃ 処理時間:3分 (C)化成処理 処理液:2.5%(w/v)アルサーフ501N−1
(日本ペイント社製;リン酸ジルコニウム系処理剤;
(NH4 )2 ZrF6 0.12g/L、75%H3 PO
4 0.10g/L、55%HF0.02g/L、42%
HBF4 0.16g/L、pH3.5) 処理温度:40℃ 処理時間:45秒(A) Degreasing treatment solution: 2% (w / v) Surf Cleaner 53 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) Treatment temperature: 50 ° C. Treatment time: 3 minutes (B) Pickling treatment solution: 3% (w / v) v) Surf cleaner 355A (manufactured by Nippon paint Co., Ltd.; FeSO 4 · 7H 2 O0.81g /
L, 98% sulfuric acid 12.1 g / L, pH 0.9) Treatment temperature: 40 ° C. Treatment time: 3 minutes (C) Chemical conversion treatment Treatment liquid: 2.5% (w / v) Alsurf 501N-1
(Nippon Paint Co .; zirconium phosphate treatment agent;
(NH 4) 2 ZrF 6 0.12g / L, 75% H 3 PO
4 0.10 g / L, 55% HF 0.02 g / L, 42%
HBF 4 0.16 g / L, pH 3.5) Processing temperature: 40 ° C. Processing time: 45 seconds
【0067】(D)後処理 処理液:パワーニックス110F−2(日本ペイント社
製;成分は、変成エポキシエマルション;不揮発分36
重量%)を樹脂固形分が2重量%となるように水で希釈
したもの 処理温度:25℃ 処理時間:1分 (E)粉体塗装 パウダックスA400(アクリル系粉体塗料、日本ペイ
ント社製)を乾燥膜厚80μmとなるように塗装し、1
60℃20分間焼付けを行った。(D) Post-treatment Treatment solution: Powernics 110F-2 (manufactured by Nippon Paint Co .; component is a modified epoxy emulsion; non-volatile content: 36)
Wt.) Diluted with water so that the resin solid content becomes 2 wt.% Processing temperature: 25 ° C. Processing time: 1 minute (E) Powder coating Powderx A400 (acrylic powder coating, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) ) Was applied to a dry film thickness of 80 μm,
Baking was performed at 60 ° C. for 20 minutes.
【0068】化成処理(C)において形成される皮膜の
重量を、ジルコニウムの付着量として蛍光X線にて分析
したところ、30mg/m2 であった。後処理(D)に
おいて形成される皮膜は、パーマスコープ(フィッシャ
ー社製)によって測定したところ、1μmであった。得
られた基材を用いて、複合腐食試験を行った。アルミニ
ウム合金(AC−4C)テストパネルについては、切削
面及びショット面について各々試験した。結果を表1に
示した。複合腐食試験 塗膜にクロスカットを入れ、塩水噴霧17時間→強制乾
燥3時間→塩水浸漬2時間→自然乾燥(室温)2時間の
サイクル〔CCT(cycle corrosion
test)サイクル〕を60サイクル行い、クロスカッ
ト部の両側の錆幅(mm)を測定した。また、試験後の
基材のクロスカット部に発生した錆について、下記評価
により目視で確認を行った。 ○:実用化可能レベルである。 ×:実用化可能レベルではない。The film formed in the chemical conversion treatment (C)
Weight is analyzed as X-ray fluorescence by X-ray fluorescence
As a result, 30 mg / mTwo Met. For post-processing (D)
The film formed at this time is permascope (Fisher
Was 1 μm. Profit
A composite corrosion test was performed using the obtained substrate. Armini
Cutting for aluminum alloy (AC-4C) test panel
The surface and the shot surface were each tested. Table 1 shows the results
Indicated.Composite corrosion test Put a cross cut on the coating film and spray with salt water for 17 hours → forced drying
3 hours of drying → 2 hours of salt water immersion → 2 hours of natural drying (room temperature)
Cycle [CCT (cycle corrosion)
test) cycle] for 60 cycles
The rust width (mm) on both sides of the G part was measured. Also, after the test
The following evaluation was conducted on the rust generated on the cross cut part of the base material.
And was visually confirmed. :: Practical level. ×: Not practically feasible.
【0069】[0069]
【表1】 [Table 1]
【0070】実施例2 実施例1の後処理(D)において、パワーニックス11
0F−2の代わりに、エポライト400E(共栄社化学
社製;ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル;
数平均分子量600)を用いたこと以外は、実施例1と
同様にして処理した。結果を表1に示した。Embodiment 2 In the post-processing (D) of Embodiment 1, the power nicks 11
Instead of 0F-2, Epolite 400E (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; polyethylene glycol diglycidyl ether;
Except having used the number average molecular weight 600), it processed like Example 1. The results are shown in Table 1.
【0071】比較例1 実施例1の後処理(D)において、パワーニックス11
0F−2の代わりに、PC2200(日本ペイント社
製;エチレンアクリル酸コポリマー;数平均分子量10
0)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして処理し
た。結果を表1に示した。Comparative Example 1 In post-processing (D) of Example 1, the power nicks 11
PC2200 (manufactured by Nippon Paint Co .; ethylene acrylic acid copolymer; number average molecular weight 10)
Except using 0), it processed like Example 1. The results are shown in Table 1.
【0072】比較例2 実施例1の後処理(D)において、パワーニックス11
0F−2の代わりに、ジュリマーNP13L(日本純薬
社製;ポリアクリル酸;数平均分子量70)を用いたこ
と以外は、実施例1と同様にして処理した。結果を表1
に示した。Comparative Example 2 In the post-processing (D) of Example 1, the power nicks 11
The treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that Julimer NP13L (manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd .; polyacrylic acid; number average molecular weight 70) was used instead of 0F-2. Table 1 shows the results
It was shown to.
【0073】比較例3 実施例1において、酸洗処理(B)を行わなかったこと
以外は、実施例1と同様にした処理した。結果を表1に
示した。Comparative Example 3 The procedure of Example 1 was repeated, except that the pickling treatment (B) was not carried out. The results are shown in Table 1.
【0074】比較例4 実施例2において、酸洗処理(B)を行わなかったこと
以外は、実施例2と同様にした処理した。結果を表1に
示した。Comparative Example 4 The procedure of Example 2 was repeated, except that the pickling treatment (B) was not carried out. The results are shown in Table 1.
【0075】比較例5 比較例1において、酸洗処理(B)を行わなかったこと
以外は、比較例1と同様にした処理した。結果を表1に
示した。Comparative Example 5 The procedure of Comparative Example 1 was repeated except that the pickling treatment (B) was not performed. The results are shown in Table 1.
【0076】比較例6 比較例2において、酸洗処理(B)を行わなかったこと
以外は、比較例2と同様にした処理した。結果を表1に
示した。Comparative Example 6 The procedure of Comparative Example 2 was repeated except that the pickling treatment (B) was not performed. The results are shown in Table 1.
【0077】以上の結果より、本発明の処理を行ったも
のは、アルミニウム合金(AC−4C)テストパネルの
切削面及びショット面並びにA−1100Pテストパネ
ルのいずれの基材に対しても、優れた耐食性を示した。
工程(3)においてエポキシ樹脂以外の樹脂を用いた比
較例1、2、5及び6は、いずれかの基材において耐食
性に劣るものであった。また、酸洗処理を行わなかった
比較例3〜6は、更に耐食性が劣っていた。From the above results, the samples treated according to the present invention are superior to the cut surface and shot surface of the aluminum alloy (AC-4C) test panel and the base material of the A-1100P test panel. Showed corrosion resistance.
In Comparative Examples 1, 2, 5, and 6, in which a resin other than the epoxy resin was used in the step (3), the corrosion resistance was poor in any of the base materials. Further, Comparative Examples 3 to 6 in which the pickling treatment was not performed were further inferior in corrosion resistance.
【0078】[0078]
【発明の効果】本発明のアルミニウム基材又はアルミニ
ウム合金基材の処理方法は、上述のとおりであるので、
有害なクロムを含んだ処理剤を用いることなく、耐食
性、粉体塗膜の密着性等の性能に優れ、アルミニウムの
光輝性を保持することができる塗膜を形成することがで
きる。また、本発明の処理方法により処理されてなるア
ルミニウム基材又はアルミニウム合金基材は、耐食性、
塗膜の密着性に優れ、かつ、アルミニウムの光輝性が保
持されており、高級感が要求される用途、例えばアルミ
ホイール等の自動車用部品に好適に用いることができ
る。The method for treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate of the present invention is as described above.
Without using a harmful chromium-containing treating agent, it is possible to form a coating film that is excellent in performance such as corrosion resistance and adhesion of a powder coating film and can maintain the glitter of aluminum. Further, the aluminum substrate or aluminum alloy substrate treated by the treatment method of the present invention has corrosion resistance,
It is excellent in adhesion of a coating film and retains the brilliancy of aluminum, and can be suitably used for applications requiring a sense of quality, for example, automotive parts such as aluminum wheels.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 22/78 C23C 22/78 Fターム(参考) 4D075 AE03 BB65X BB73Y BB92Y CA13 CA33 CB04 CB06 DA23 DB07 DC13 EA02 EA06 EA43 EB22 EB33 4F100 AA21B AA27B AB10A AK25 AK53C BA04 BA07 BA10A BA10D CC10D DE01D GB32 JB02 YY00B 4K026 AA09 BA03 BB01 BB07 BB08 CA13 CA18 CA23 CA24 CA26 CA28 DA03 DA06 DA13 DA16 EA07 EB08 4K044 AA06 BA17 BA21 BB04 BC02 BC04 BC09 CA04 CA16 CA53Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) C23C 22/78 C23C 22/78 F term (reference) 4D075 AE03 BB65X BB73Y BB92Y CA13 CA33 CB04 CB06 DA23 DB07 DC13 EA02 EA06 EA43 EB22 EB33 4F100 AA21B AA27B AB10A AK25 AK53C BA04 BA07 BA10A BA10D CC10D DE01D GB32 JB02 YY00B 4K026 AA09 BA03 BB01 BB07 BB08 CA13 CA18 CA23 CA24 CA26 CA28 DA03 DA06 DA13 DA16 EA07 EB08 CA04 BC04 BC04 BC04 ABC03
Claims (4)
基材を、第2鉄イオン0.1〜0.4g/L及び硫酸イ
オンを含むpH0.6〜2.0の酸性水溶液で処理する
工程(1)、ジルコニウムイオン又はチタニウムイオン
0.01〜0.125g/L、リン酸イオン0.01〜
1.0g/L、及び、フッ素イオン0.01〜0.5g
/Lを含むpH1.5〜4.0の酸性化成処理剤で化成
処理する工程(2)、エポキシ樹脂を含む溶液で処理す
る工程(3)、並びに、粉体塗装する工程(4)を含む
ことを特徴とするアルミニウム基材又はアルミニウム合
金基材の処理方法。1. A step (1) of treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate with an acidic aqueous solution containing 0.1 to 0.4 g / L of ferric ions and sulfate ions and having a pH of 0.6 to 2.0. , Zirconium ion or titanium ion 0.01-0.125 g / L, phosphate ion 0.01-
1.0 g / L and fluorine ion 0.01 to 0.5 g
/ L and a chemical conversion treatment with an acidic chemical treatment agent having a pH of 1.5 to 4.0, a step (3) of treating with a solution containing an epoxy resin, and a step (4) of powder coating. A method for treating an aluminum substrate or an aluminum alloy substrate, comprising:
基材は、ホイールである請求項1記載の処理方法。2. The processing method according to claim 1, wherein the aluminum substrate or the aluminum alloy substrate is a wheel.
る皮膜の重量は、5〜50mg/m2 である請求項1又
は2記載の処理方法。3. The treatment method according to claim 1, wherein the weight of the film formed in the chemical conversion treatment step (2) is 5 to 50 mg / m 2 .
り処理されてなるアルミニウム基材又はアルミニウム合
金基材。4. An aluminum substrate or an aluminum alloy substrate treated by the treatment method according to claim 1, 2 or 3.
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