JPH0559591A - アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法Info
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- JPH0559591A JPH0559591A JP3248347A JP24834791A JPH0559591A JP H0559591 A JPH0559591 A JP H0559591A JP 3248347 A JP3248347 A JP 3248347A JP 24834791 A JP24834791 A JP 24834791A JP H0559591 A JPH0559591 A JP H0559591A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Mgを含有するアルミニウム合金を高温で加
工しエッチング処理した後、さらに他の表面処理を行う
ことにより耐食性、塗膜密着性、外観の美麗さに優れた
アルミニウム合金高温加工体を得る 【構成】 Mgを含有するアルミニウム合金を高温で加
工しキレート剤を含有する水溶液でエッチング処理した
後、さらに水和酸化処理、塗布型クロメート、塗装、陽
極酸化処理アルカリ性溶液中での交流電解処理のうち1
つ以上の表面処理を行う。
工しエッチング処理した後、さらに他の表面処理を行う
ことにより耐食性、塗膜密着性、外観の美麗さに優れた
アルミニウム合金高温加工体を得る 【構成】 Mgを含有するアルミニウム合金を高温で加
工しキレート剤を含有する水溶液でエッチング処理した
後、さらに水和酸化処理、塗布型クロメート、塗装、陽
極酸化処理アルカリ性溶液中での交流電解処理のうち1
つ以上の表面処理を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Mgを例えば2.0%
(重量で、以下同じ)以上含有するアルミニウム合金を
高温で加工した後、表面処理することにより耐食性、塗
膜密着性、外観の美麗さに優れたアルミニウム合金高温
加工体、例えば建材、輸送機器用材、装飾品、器物等を
得るための表面処理方法に関するものである。
(重量で、以下同じ)以上含有するアルミニウム合金を
高温で加工した後、表面処理することにより耐食性、塗
膜密着性、外観の美麗さに優れたアルミニウム合金高温
加工体、例えば建材、輸送機器用材、装飾品、器物等を
得るための表面処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウムの高温加工体、例えば超塑
性成形加工体は以下に述べるような理由で、美観、塗膜
密着性、耐食性を要する用途には使われ難かった。SU
PRAL100の様に表面に純アルミをクラッドした超
塑性材の加工体の場合には比較的問題が小さく表面処理
をして用いられた例はある。しかしクラッド材と言うこ
とでコストアップは否めない。一般にこのような場合、
アランダム等を研磨材としてエアブラスト等により、表
面層を機械的に除去し、塗膜密着性、耐食性を向上させ
ることも考えられるが、板ソリ、歪が生じやすく、また
研磨材が表面に埋り込むため塗装等表面処理後、黒化、
塗膜密着不良等が発生する。また、以下の公報に記載さ
れたような公知技術を適用することも考えられるが各々
併記する問題点が存在する。 特開昭50−86540 内容:アルミニウム基質をケイ酸アルカリ水溶液で処理
した後、塩化ビニリデン樹脂で処理して防食皮膜を形成
する。 問題点:ケイ酸アルカリ処理の処理の際に処理ムラを生
じやすく、均質な皮膜を得にくい。 特開昭04−04781 内容:アルミニウム板表面を弱アルカリ脱脂後、酸化剤
を含む水溶液中で処理し、ベーマイト皮膜を形成させ
る。 問題点:弱アルカリ脱脂では、ベーマイト処理、塗装処
理等に際して皮膜欠陥、黒化等の不具合を生じる。 特開平1−212775 内容:塩素イオンを含有するpH2以下の酸性水溶液中
でエッチングした後、pH13以上のアルカリ性水溶液
中でエッチングする。 問題点:2段処理となり生産性が悪く、コストアップに
なる。また、スマットが発生するのでその後の塗装、化
成処理等において塗膜欠陥等の不具合を生じる。 特開平2−97700 内容:界面活性剤添加水溶液中で脱脂後、アノード分極
電界処理及びカソード分極電界処理を交互に行う。 問題点:界面活性剤水溶液中では電界処理の際にムラを
生じやすく、均一な処理面を得ようとすると多量の電力
を必要とし、コストアップにつながる。また、複雑な形
状を有する物体に対しては適用できない。
性成形加工体は以下に述べるような理由で、美観、塗膜
密着性、耐食性を要する用途には使われ難かった。SU
PRAL100の様に表面に純アルミをクラッドした超
塑性材の加工体の場合には比較的問題が小さく表面処理
をして用いられた例はある。しかしクラッド材と言うこ
とでコストアップは否めない。一般にこのような場合、
アランダム等を研磨材としてエアブラスト等により、表
面層を機械的に除去し、塗膜密着性、耐食性を向上させ
ることも考えられるが、板ソリ、歪が生じやすく、また
研磨材が表面に埋り込むため塗装等表面処理後、黒化、
塗膜密着不良等が発生する。また、以下の公報に記載さ
れたような公知技術を適用することも考えられるが各々
併記する問題点が存在する。 特開昭50−86540 内容:アルミニウム基質をケイ酸アルカリ水溶液で処理
した後、塩化ビニリデン樹脂で処理して防食皮膜を形成
する。 問題点:ケイ酸アルカリ処理の処理の際に処理ムラを生
じやすく、均質な皮膜を得にくい。 特開昭04−04781 内容:アルミニウム板表面を弱アルカリ脱脂後、酸化剤
を含む水溶液中で処理し、ベーマイト皮膜を形成させ
る。 問題点:弱アルカリ脱脂では、ベーマイト処理、塗装処
理等に際して皮膜欠陥、黒化等の不具合を生じる。 特開平1−212775 内容:塩素イオンを含有するpH2以下の酸性水溶液中
でエッチングした後、pH13以上のアルカリ性水溶液
中でエッチングする。 問題点:2段処理となり生産性が悪く、コストアップに
なる。また、スマットが発生するのでその後の塗装、化
成処理等において塗膜欠陥等の不具合を生じる。 特開平2−97700 内容:界面活性剤添加水溶液中で脱脂後、アノード分極
電界処理及びカソード分極電界処理を交互に行う。 問題点:界面活性剤水溶液中では電界処理の際にムラを
生じやすく、均一な処理面を得ようとすると多量の電力
を必要とし、コストアップにつながる。また、複雑な形
状を有する物体に対しては適用できない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】200℃以上の高温で
加工されたアルミニウム合金の表面には酸化皮膜が形成
される。この酸化皮膜には多数のクラックが存在し、こ
のクラックのために耐食性が低下する。また、厚みにつ
いても不均一であり、特に本発明の様に高温下で加工し
た場合は材料の変形と酸化皮膜の形成が同時に生じるの
で、極端に厚い部分と薄い部分ができる。従って良好な
耐食性を得るためには上記の様な自然酸化皮膜の欠点を
補う、均一で緻密な皮膜を形成させなければならない。
本発明にはMgを例えば2%以上含有しているアルミニ
ウム合金が使用される。Mgはアルミニウム表面に偏折
しやすく、表面に酸化皮膜が存在すると偏折しやすい傾
向がさらに助長される。表面に偏折したMgは大気中の
酸素によって酸化マグネシウムを形成する。酸化マグネ
シウムはアルカリ性を示し、耐食性、塗膜密着性、美観
に悪影響を及ぼす。従って表面ないし表面近傍のMgの
影響をなくす必要がある。本発明は高温加工時に形成さ
れた表面酸化皮膜及び表面ないし表面近傍に偏折したM
gを除去することにより、耐食性、塗膜密着性等を向上
させた低コストのアルミニウム合金高温加工体の表面処
理方法を提供するものである。
加工されたアルミニウム合金の表面には酸化皮膜が形成
される。この酸化皮膜には多数のクラックが存在し、こ
のクラックのために耐食性が低下する。また、厚みにつ
いても不均一であり、特に本発明の様に高温下で加工し
た場合は材料の変形と酸化皮膜の形成が同時に生じるの
で、極端に厚い部分と薄い部分ができる。従って良好な
耐食性を得るためには上記の様な自然酸化皮膜の欠点を
補う、均一で緻密な皮膜を形成させなければならない。
本発明にはMgを例えば2%以上含有しているアルミニ
ウム合金が使用される。Mgはアルミニウム表面に偏折
しやすく、表面に酸化皮膜が存在すると偏折しやすい傾
向がさらに助長される。表面に偏折したMgは大気中の
酸素によって酸化マグネシウムを形成する。酸化マグネ
シウムはアルカリ性を示し、耐食性、塗膜密着性、美観
に悪影響を及ぼす。従って表面ないし表面近傍のMgの
影響をなくす必要がある。本発明は高温加工時に形成さ
れた表面酸化皮膜及び表面ないし表面近傍に偏折したM
gを除去することにより、耐食性、塗膜密着性等を向上
させた低コストのアルミニウム合金高温加工体の表面処
理方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】先ず、本発明に用いるM
g2.0%以上を含有するアルミニウム合金には、Mg
のほかに、結晶微細化、超塑性成形性、強度の向上、酸
化防止等のため、また不純物として2%までのCu、2
%までのMn、1%までのCr、1%までのZr、1%
までのSi、1%までのFe、1%までのV、2%まで
のZn、0.1%までのTi、0.05%までのB、
0.05%までのBe、各々0.05%までのその他の
元素を含んでも構わない。また200℃以上での加工と
は、主として超塑性加工、温間加工をさし、この温度未
満の通常の冷間の加工では本願の様な技術的課題は生じ
ない。そして、高温加工後、キレート剤を含有する水溶
液でエッチングしてから、水和酸化処理、塗布型クロメ
ート、塗装、陽極酸化処理、アルカリ性溶液の中での交
流電界処理のうち1つ以上の表面処理を施すことによ
り、低コストで耐食性、塗膜密着性に優れた高温加工体
を製造することができる。エッチングの目的は、酸化皮
膜、表面Mg、離型剤の除去である。具体的には、請求
項2では、Mg2.0%以上を含有するアルミニウム合
金を200℃以上の高温で加工した後、キレート剤を含
有する水溶液でエッチング処理した後、さらに水和酸化
処理後、塗布型クロメート、塗装、陽極酸化処理、アル
カリ性溶液中での交流電界処理のうち1つ以上の表面処
理を行う。キレート剤含有水溶液によるエッチング処理
では表面にスマットが付着しないので、デスマット処理
が入らず、工程が短縮される。処理は浸漬、スプレーい
ずれの方法でも良い。キレート剤の種類としては、ED
TA等のアミノポリカルボン酸またはそのアルカリ金属
塩、ピコリン酸等のアミノカルボン酸のアルカリ金属塩
等がありその濃度は0.005mol/リットル以上が
良い。0.005mol/リットル未満ではキレート剤
の効果が不十分で、酸化皮膜が残存し、表面処理後、黒
化、密着不良、耐食性不良を生じる。また、アルミニウ
ム剤表面にスマットを生じやすくデスマット工程が必要
となる。pHは特に限定はしないが、300℃以上では
図1に示すように酸化膜厚が急激に増加し、図2に示す
ようにL値を大きくするためのエッチングに時間がかか
るので、pHは7以上とするのが好ましい。キレート剤
以外にエッチング処理液には、アルカリ性物質(例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水
酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化
物、トリエタノールアミン等のアミン化合物、リン酸・
ポリリン酸のアルカリ金属塩、エチレンジアミン等のポ
リアミン化合物等)、酸性物質(塩酸等の鉱酸、クエン
酸等のカルボン酸等)等を含んでも良い。また非イオン
性界面活性剤等の界面活性剤を含んでいても良い。エッ
チングの温度は室温から沸点までで、特に限定はしな
い。試料の酸化皮膜量、処理時間との関係から適宣選択
すれば良いが、40〜90℃程度が処理時間及び取扱い
上好ましい。処理時間は数秒〜30分程度である。液濃
度、温度、pH、酸化皮膜量から適宣決定すれば良い。
なお上記エッチング処理はあくまで下地処理で、実際に
建材、輸送機器用材、装飾品、器物等の製品にするに
は、その後に塗装やその他の表面処理を行う。次に上記
のエッチング処理の後の表面処理について説明する。エ
ッチング処理の後の表面処理としては、先ず水和酸化処
理が挙げられる。水和酸化処理の方法は特に限定せず5
0℃以上の脱イオン水等に浸漬またはスプレー処理す
る。特開昭59ー211578に開示されているような
酸化剤を含んでいても良く、また、特開昭64ー347
31に開示されているようなトリエタノールアミン等の
アミン化合物を含んでいても良い。処理時間は処理液
温、必要とする皮膜厚さ等との関係から適宣決定すれば
良いが、通常1〜60分程度の範囲から選ぶことができ
る。pHは4〜11程度が良く、4未満及び11を越え
ると皮膜形成が不十分もしくは形成されず、不適当であ
る。ただし、本発明のように表面処理の対像がMgを例
えば2%以上含有しているアルミニウム合金の高温加工
体の場合、上記のうちでも好ましい処理液の組成があ
る。すなわち、硫酸根濃度は500ppm以下、燐酸根
濃度は100ppm以下、K、Na等のアルカリ金属塩
類濃度は200ppm以下、Fe、Cu等の重金属塩濃
度は200ppm以下に抑え、pHが6〜8、液温が8
0℃以上の水を用いるのが好ましい。pHが4以上6未
満では皮膜の形成に時間がかかる。pHが8をこえ11
以下では疎な皮膜が形成してしまう。液温が80℃未満
だと耐食性が不十分で塗膜密着性が低下する。エッチン
グ処理の後の表面処理としては、次に、塗布型クロメー
ト処理が挙げられる。塗布型クロメート処理の場合、一
般的な方法を用いれば良くCr6+又はCr3+を含む水溶
液を用いる。またこれらの他にSiO2、ポリアクリル酸
等の樹脂、Zr塩、Ti塩等を含んでいても良い。塗布
の方法は特に限定せず、ロールコーター、スプレー、刷
毛塗り等の方法で適宣塗布すれば良い。皮膜厚さも目的
に応じて決定すれば良く、通常0.1〜5g/m2程度
の範囲から選択される。焼き付け型の場合は必要に応じ
て焼きつけ処理を施することもできる。エッチング処理
の後の表面処理としては、さらに、陽極酸化処理が挙げ
られる。この陽極酸化処理は、一般的な方法を用いれば
良く、例えば硫酸、シュウ酸、リン酸、ホウ酸等の水溶
液中で電解処理する。皮膜厚さは目的に応じて0.1〜
30μm程度の範囲から決定すれば良い。エッチング処
理の後の表面処理としては、また、アルカリ性溶液中で
の交流電解処理が挙げられる。このアルカリ性溶液中で
の交流電解処理は例えば特開昭63ー258674、0
2−182900に開示されているように、浴温30〜
90℃のアルカリ性溶液中で交流電解処理する。ただ
し、本発明のように表面処理の対象がMgを例えば2%
以上含有しているアルミニウム合金の高温加工体の場
合、上記のうちでも好ましい処理液の組成がある。すな
わち、電解時間は20〜40秒が、電気量は100〜2
00C/dm2が好ましい。電解時間が20秒未満だっ
たり電気量が100C/dm2未満では皮膜成形が不十
分でむらのある皮膜になってしまい、電解時間が40秒
を越えたり電気量が200C/dm2をこえると粉吹き
が発生し塗膜密着が低下する。
g2.0%以上を含有するアルミニウム合金には、Mg
のほかに、結晶微細化、超塑性成形性、強度の向上、酸
化防止等のため、また不純物として2%までのCu、2
%までのMn、1%までのCr、1%までのZr、1%
までのSi、1%までのFe、1%までのV、2%まで
のZn、0.1%までのTi、0.05%までのB、
0.05%までのBe、各々0.05%までのその他の
元素を含んでも構わない。また200℃以上での加工と
は、主として超塑性加工、温間加工をさし、この温度未
満の通常の冷間の加工では本願の様な技術的課題は生じ
ない。そして、高温加工後、キレート剤を含有する水溶
液でエッチングしてから、水和酸化処理、塗布型クロメ
ート、塗装、陽極酸化処理、アルカリ性溶液の中での交
流電界処理のうち1つ以上の表面処理を施すことによ
り、低コストで耐食性、塗膜密着性に優れた高温加工体
を製造することができる。エッチングの目的は、酸化皮
膜、表面Mg、離型剤の除去である。具体的には、請求
項2では、Mg2.0%以上を含有するアルミニウム合
金を200℃以上の高温で加工した後、キレート剤を含
有する水溶液でエッチング処理した後、さらに水和酸化
処理後、塗布型クロメート、塗装、陽極酸化処理、アル
カリ性溶液中での交流電界処理のうち1つ以上の表面処
理を行う。キレート剤含有水溶液によるエッチング処理
では表面にスマットが付着しないので、デスマット処理
が入らず、工程が短縮される。処理は浸漬、スプレーい
ずれの方法でも良い。キレート剤の種類としては、ED
TA等のアミノポリカルボン酸またはそのアルカリ金属
塩、ピコリン酸等のアミノカルボン酸のアルカリ金属塩
等がありその濃度は0.005mol/リットル以上が
良い。0.005mol/リットル未満ではキレート剤
の効果が不十分で、酸化皮膜が残存し、表面処理後、黒
化、密着不良、耐食性不良を生じる。また、アルミニウ
ム剤表面にスマットを生じやすくデスマット工程が必要
となる。pHは特に限定はしないが、300℃以上では
図1に示すように酸化膜厚が急激に増加し、図2に示す
ようにL値を大きくするためのエッチングに時間がかか
るので、pHは7以上とするのが好ましい。キレート剤
以外にエッチング処理液には、アルカリ性物質(例えば
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水
酸化物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化
物、トリエタノールアミン等のアミン化合物、リン酸・
ポリリン酸のアルカリ金属塩、エチレンジアミン等のポ
リアミン化合物等)、酸性物質(塩酸等の鉱酸、クエン
酸等のカルボン酸等)等を含んでも良い。また非イオン
性界面活性剤等の界面活性剤を含んでいても良い。エッ
チングの温度は室温から沸点までで、特に限定はしな
い。試料の酸化皮膜量、処理時間との関係から適宣選択
すれば良いが、40〜90℃程度が処理時間及び取扱い
上好ましい。処理時間は数秒〜30分程度である。液濃
度、温度、pH、酸化皮膜量から適宣決定すれば良い。
なお上記エッチング処理はあくまで下地処理で、実際に
建材、輸送機器用材、装飾品、器物等の製品にするに
は、その後に塗装やその他の表面処理を行う。次に上記
のエッチング処理の後の表面処理について説明する。エ
ッチング処理の後の表面処理としては、先ず水和酸化処
理が挙げられる。水和酸化処理の方法は特に限定せず5
0℃以上の脱イオン水等に浸漬またはスプレー処理す
る。特開昭59ー211578に開示されているような
酸化剤を含んでいても良く、また、特開昭64ー347
31に開示されているようなトリエタノールアミン等の
アミン化合物を含んでいても良い。処理時間は処理液
温、必要とする皮膜厚さ等との関係から適宣決定すれば
良いが、通常1〜60分程度の範囲から選ぶことができ
る。pHは4〜11程度が良く、4未満及び11を越え
ると皮膜形成が不十分もしくは形成されず、不適当であ
る。ただし、本発明のように表面処理の対像がMgを例
えば2%以上含有しているアルミニウム合金の高温加工
体の場合、上記のうちでも好ましい処理液の組成があ
る。すなわち、硫酸根濃度は500ppm以下、燐酸根
濃度は100ppm以下、K、Na等のアルカリ金属塩
類濃度は200ppm以下、Fe、Cu等の重金属塩濃
度は200ppm以下に抑え、pHが6〜8、液温が8
0℃以上の水を用いるのが好ましい。pHが4以上6未
満では皮膜の形成に時間がかかる。pHが8をこえ11
以下では疎な皮膜が形成してしまう。液温が80℃未満
だと耐食性が不十分で塗膜密着性が低下する。エッチン
グ処理の後の表面処理としては、次に、塗布型クロメー
ト処理が挙げられる。塗布型クロメート処理の場合、一
般的な方法を用いれば良くCr6+又はCr3+を含む水溶
液を用いる。またこれらの他にSiO2、ポリアクリル酸
等の樹脂、Zr塩、Ti塩等を含んでいても良い。塗布
の方法は特に限定せず、ロールコーター、スプレー、刷
毛塗り等の方法で適宣塗布すれば良い。皮膜厚さも目的
に応じて決定すれば良く、通常0.1〜5g/m2程度
の範囲から選択される。焼き付け型の場合は必要に応じ
て焼きつけ処理を施することもできる。エッチング処理
の後の表面処理としては、さらに、陽極酸化処理が挙げ
られる。この陽極酸化処理は、一般的な方法を用いれば
良く、例えば硫酸、シュウ酸、リン酸、ホウ酸等の水溶
液中で電解処理する。皮膜厚さは目的に応じて0.1〜
30μm程度の範囲から決定すれば良い。エッチング処
理の後の表面処理としては、また、アルカリ性溶液中で
の交流電解処理が挙げられる。このアルカリ性溶液中で
の交流電解処理は例えば特開昭63ー258674、0
2−182900に開示されているように、浴温30〜
90℃のアルカリ性溶液中で交流電解処理する。ただ
し、本発明のように表面処理の対象がMgを例えば2%
以上含有しているアルミニウム合金の高温加工体の場
合、上記のうちでも好ましい処理液の組成がある。すな
わち、電解時間は20〜40秒が、電気量は100〜2
00C/dm2が好ましい。電解時間が20秒未満だっ
たり電気量が100C/dm2未満では皮膜成形が不十
分でむらのある皮膜になってしまい、電解時間が40秒
を越えたり電気量が200C/dm2をこえると粉吹き
が発生し塗膜密着が低下する。
【0005】
【作用】高温加工時に形成される酸化皮膜にはクラッ
ク、MgO等の欠陥が多数存在しており、また高温加工
時に使用される潤滑剤、離型剤等が付着しているために
塗膜密着性等の塗装性能が劣る。このような不具合を無
くすためには、高温加工時に形成される酸化皮膜や高温
加工時に付着した離型剤等を除去した後、耐食性良好で
しかも良好な外観を有する皮膜で覆ってやれば良い。本
発明は、Mgを含有するアルミニウム合金を200℃以
上の高温で加工した後、まずキレート剤を含有する水溶
液によりエッチング処理を施す。このエッチング処理に
より 1.高温加工時に形成された酸化皮膜及び付着した離型
剤を除去でき、表面と塗料、接着剤の漏れ性が上がるの
で塗膜密着性、耐食性を向上させる。また、 2.水和酸化処理、陽極酸化処理の際に酸化皮膜の一部
が取り込まれるのを防げるので、白色(金属光沢)の美
麗な外観を有する耐食性、塗膜密着性に優れた皮膜を形
成させることができる。 上記のエッチング処理の後に続く表面処理については以
下の効果がある。水和酸化処理は、脱イオン水中、50
℃以上の温度で処理することにより、表面に緻密で安定
な耐食性の水和酸化皮膜を設けるものである。またこの
皮膜表面には-OH基 −O基が存在するので、塗料が
持っている官能性(−COO基、-OH基 =O基、−
NHCO基等)と強固な水素結合を形成する結果、塗膜
密着性が向上する。トリエタノールアミンや酸化剤はこ
の水和酸化皮膜の形成を捉すので、添加することによっ
て水和酸化処理に要する時間を短くすることができる。
陽極酸化処理及びアルカリ性溶液中での交流電解処理は
表面に緻密で安全な酸化皮膜を形成させることにより耐
食性を向上させるものである。またこの処理によって得
られる酸化皮膜の表面には水和酸化皮膜と同様に-OH
基 −O基といった反応性の官能基が存在するので、塗
料の有する官能基との相互作用により塗膜密着性が向上
する。塗布型クロメート処理はクロメート皮膜を形成さ
せるもので高い耐食性を得ることができる。さらにクロ
ムイオンと塗膜の官能基の相互作用により密着性が向上
する。また塗布後洗等の処理を必要としないので、複雑
な形状を有する場合にも適応でき、しかも安価である。
ク、MgO等の欠陥が多数存在しており、また高温加工
時に使用される潤滑剤、離型剤等が付着しているために
塗膜密着性等の塗装性能が劣る。このような不具合を無
くすためには、高温加工時に形成される酸化皮膜や高温
加工時に付着した離型剤等を除去した後、耐食性良好で
しかも良好な外観を有する皮膜で覆ってやれば良い。本
発明は、Mgを含有するアルミニウム合金を200℃以
上の高温で加工した後、まずキレート剤を含有する水溶
液によりエッチング処理を施す。このエッチング処理に
より 1.高温加工時に形成された酸化皮膜及び付着した離型
剤を除去でき、表面と塗料、接着剤の漏れ性が上がるの
で塗膜密着性、耐食性を向上させる。また、 2.水和酸化処理、陽極酸化処理の際に酸化皮膜の一部
が取り込まれるのを防げるので、白色(金属光沢)の美
麗な外観を有する耐食性、塗膜密着性に優れた皮膜を形
成させることができる。 上記のエッチング処理の後に続く表面処理については以
下の効果がある。水和酸化処理は、脱イオン水中、50
℃以上の温度で処理することにより、表面に緻密で安定
な耐食性の水和酸化皮膜を設けるものである。またこの
皮膜表面には-OH基 −O基が存在するので、塗料が
持っている官能性(−COO基、-OH基 =O基、−
NHCO基等)と強固な水素結合を形成する結果、塗膜
密着性が向上する。トリエタノールアミンや酸化剤はこ
の水和酸化皮膜の形成を捉すので、添加することによっ
て水和酸化処理に要する時間を短くすることができる。
陽極酸化処理及びアルカリ性溶液中での交流電解処理は
表面に緻密で安全な酸化皮膜を形成させることにより耐
食性を向上させるものである。またこの処理によって得
られる酸化皮膜の表面には水和酸化皮膜と同様に-OH
基 −O基といった反応性の官能基が存在するので、塗
料の有する官能基との相互作用により塗膜密着性が向上
する。塗布型クロメート処理はクロメート皮膜を形成さ
せるもので高い耐食性を得ることができる。さらにクロ
ムイオンと塗膜の官能基の相互作用により密着性が向上
する。また塗布後洗等の処理を必要としないので、複雑
な形状を有する場合にも適応でき、しかも安価である。
【0006】
【実施例】 発明例1 A1−4%Mg−1%Mn−0.005%B 超塑性剤(板厚1.6mm) ↓ 500℃で10分保持後、5MPa、大気中で超塑性ブロー成形加工。 (板厚減少率=(元板厚−成形後板厚)/成形後板厚×100=100%) ↓ 冷却(自然放冷) ↓ 表1に示すような条件でキレート剤を含有する水溶液によりエッチング処理。 ↓ 水洗・乾燥後 表1に示すような各種表面処理。 ↓ SST試験(JIS Z2371ー1988準拠、2000時間) テープ密着性試験(セキスイポエイエステルテープNo.21、18mm幅を 貼り、90℃ピール強度を測定) 及び外観の目視チェック 各表面処理の条件等は下記の通り。他の発明例、比較例
でも同じ。 水和酸化処理 純水、90℃×5分浸漬。 水和酸化処理 100g/1−トリエタノ−ルアミン
水溶液、90℃×1分浸漬 塗布型クロメート クロメート処理剤を塗布→自然乾
燥、乾燥後塗布量=1g/m2。 陽極酸化処理 15wt%−硫酸、20℃、電流密度=
1.5A/dm2、電解時間=10分)。 アルカリ交流電解 リン酸ソーダ系電解液、pH=1
0.5、70℃、30秒電解 なお、表の中でTEAはトリエタノールアミンの略であ
る。また、表中のpH値は pHメータの読みを記し
た。
でも同じ。 水和酸化処理 純水、90℃×5分浸漬。 水和酸化処理 100g/1−トリエタノ−ルアミン
水溶液、90℃×1分浸漬 塗布型クロメート クロメート処理剤を塗布→自然乾
燥、乾燥後塗布量=1g/m2。 陽極酸化処理 15wt%−硫酸、20℃、電流密度=
1.5A/dm2、電解時間=10分)。 アルカリ交流電解 リン酸ソーダ系電解液、pH=1
0.5、70℃、30秒電解 なお、表の中でTEAはトリエタノールアミンの略であ
る。また、表中のpH値は pHメータの読みを記し
た。
【0007】比較例1 超塑性ブロー成形加工・冷却後に、キレート剤を含有す
る水溶液によりエッチング処理をしない点を除き上記発
明例1と同様。
る水溶液によりエッチング処理をしない点を除き上記発
明例1と同様。
【0008】
【表1】
【0009】表1からわかるように本発明の請求項2に
記載のキレート剤を含有する水溶液でエッチングしてか
ら他の表面処理を施した発明例1は、エッチングしない
で他の表面処理を施せた比較例1と比べて、耐食性、テ
ープ密着強度、外観ともに優れている。
記載のキレート剤を含有する水溶液でエッチングしてか
ら他の表面処理を施した発明例1は、エッチングしない
で他の表面処理を施せた比較例1と比べて、耐食性、テ
ープ密着強度、外観ともに優れている。
【0010】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明のアルミニウム合金高温加工体の表面処理方法は耐食
性、塗膜密着性、外観のいずれもが優れており、建材、
輸送機器用材、装飾品、器物等に好適に用いることがで
きる。
明のアルミニウム合金高温加工体の表面処理方法は耐食
性、塗膜密着性、外観のいずれもが優れており、建材、
輸送機器用材、装飾品、器物等に好適に用いることがで
きる。
【図1】処理温度と酸化膜厚の関係を示すグラフ
【図2】処理時間と色調の関係を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 正裕 東京都中央区日本橋室町4丁目3番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者 白石 貞雄 東京都中央区日本橋室町4丁目3番18号 スカイアルミニウム株式会社内 (72)発明者 小林 美智男 東京都中央区日本橋室町4丁目3番18号 スカイアルミニウム株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 Mgを含有するアルミニウム合金を20
0℃以上の高温で加工し、キレート材を含有する水溶液
でエッチング処理した後、さらに水和酸化処理、塗布型
クロメート、塗装、陽極酸化処理、アルカリ性水溶液中
での交流電界処理のうちの1つ以上の表面処理を行うこ
とを特徴とするアルミニウム合金高温加工体の表面処理
方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3248347A JPH0559591A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 |
US08/174,957 US6849138B1 (en) | 1991-09-02 | 1993-12-28 | Method for surface treatment of aluminum alloy high-temperature processed articles |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3248347A JPH0559591A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 |
US08/174,957 US6849138B1 (en) | 1991-09-02 | 1993-12-28 | Method for surface treatment of aluminum alloy high-temperature processed articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0559591A true JPH0559591A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=34379579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3248347A Pending JPH0559591A (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | アルミニウム合金高温加工体の表面処理方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6849138B1 (ja) |
JP (1) | JPH0559591A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008163379A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 表面処理アルミニウム材料の製造方法 |
JP2009256701A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | アルミニウム材表面処理方法 |
JP2009297863A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Osg Corp | ハイス工具 |
CN106191961A (zh) * | 2014-05-22 | 2016-12-07 | 江苏理工学院 | 一种铝合金表面处理中的封闭处理方法 |
Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
US20030213771A1 (en) * | 2000-03-31 | 2003-11-20 | Kenichirou Ohshita | Surface treatment method for magnesium alloys and magnesium alloy members thus treated |
US8225481B2 (en) * | 2003-05-19 | 2012-07-24 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Diffusion bonded composite material and method therefor |
US20100200060A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-12 | United Solar Ovonic Llc | Solution based non-vacuum method and apparatus for preparing oxide materials |
US20130040164A1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | United Technologies Corporation | Trivalent Chromium Conversion Coating Pre-Coating Treatment |
CN103451709B (zh) * | 2012-06-01 | 2016-04-20 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 具砂感镜面铝合金电泳处理方法及其产品 |
KR101493768B1 (ko) * | 2014-09-04 | 2015-02-17 | (주)일광폴리머 | 알루미늄-수지 복합체의 제조 방법 |
KR101469899B1 (ko) * | 2014-11-04 | 2014-12-08 | (주)일광폴리머 | 금속-수지 복합체의 제조 방법 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3655467A (en) * | 1969-05-14 | 1972-04-11 | Aluminum Co Of America | Etching of aluminum base alloys |
JPS5086540A (ja) | 1973-12-03 | 1975-07-11 | ||
US4476658A (en) * | 1981-03-23 | 1984-10-16 | Alcan Aluminum Corporation | Standing seam roof system |
JPS58187258A (ja) | 1982-04-27 | 1983-11-01 | Toyo Radiator Kk | アルミニウム製材料のろう付け方法 |
US5055257A (en) * | 1986-03-20 | 1991-10-08 | Aluminum Company Of America | Superplastic aluminum products and alloys |
US4778533A (en) * | 1987-02-04 | 1988-10-18 | Aluminum Company Of America | Aluminum-magnesium alloy sheet product and method for inhibiting formation of a film thereon |
JP2518654B2 (ja) | 1987-07-31 | 1996-07-24 | 三菱アルミニウム株式会社 | 熱交換媒体材及びその製造法 |
JPH01212775A (ja) | 1988-02-18 | 1989-08-25 | Kobe Steel Ltd | アルミニウムまたはアルミニウム合金の粗面化方法 |
JPH0297700A (ja) | 1988-10-05 | 1990-04-10 | Mitsubishi Alum Co Ltd | アルミニウム又はアルミニウム合金の表面処理方法 |
US5104465A (en) * | 1989-02-24 | 1992-04-14 | Golden Aluminum Company | Aluminum alloy sheet stock |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP3248347A patent/JPH0559591A/ja active Pending
-
1993
- 1993-12-28 US US08/174,957 patent/US6849138B1/en not_active Expired - Fee Related
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CN106191961A (zh) * | 2014-05-22 | 2016-12-07 | 江苏理工学院 | 一种铝合金表面处理中的封闭处理方法 |
CN106191961B (zh) * | 2014-05-22 | 2017-11-21 | 江苏理工学院 | 一种铝合金表面处理中的封闭处理方法 |
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---|---|
US6849138B1 (en) | 2005-02-01 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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