JPH01240674A - 耐白変性に優れたシリケート皮膜を形成する化成処理法 - 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） 本発明は、アルミニウム及びアルミニウム合金（以下、
単にアルミニウムと云う）の水環境乃至は水蒸気に対す
る耐食性表面処理法に係り、更に詳しくは、エアコン用
等のフィン材や飲料缶用等の各種アルミニウム材料の耐
白変性の向上を目的とした化成処理法に関するものであ
る。

（従来の技術及び解決しようとする課題）アルミニウム
材料は、軽量で成形性及び耐食性が優れているため、エ
アコン用のフィン材等に多用されており、また飲料缶、
飲食缶などの缶ボディ材や缶蓋材等にも利用されている
。

しかし、アルミニウムは耐食性・が優れているとはいえ
、通常の大気雰囲気中においては腐食の問題はないもの
の、特に高温において水或いは水蒸気と接触した場合に
は、アルミニウム表面が変色しく通常、白変と称されて
いる）、白錆の発生に到る場合がある。

そのため、従来より、アルミニウム表面にクロメート処
理を施すことが一般的に行われているが、クロメート系
化成処理浴にはクロム、フッ素等が含まれているため、
人体に対して有害となる問題があり、そのために排水処
理設偉を設置する必要がある。

このような公害、衛生面の改善策として、特公昭５７−
４３６３４号や特公昭５３−４８１７７号に開示された
アルカリ硅酸塩処理による方法がある。いずれの方法も
アルカリ硅酸塩溶液をアルミニウム材料に塗布、焼付け
する工程を採用することにより、より一層の防食機能を
持たせると共に、併せて公害等の問題の解決をしようと
するものである。

具体的には、前者（特公昭５７−４３６３４号）−の方
法は照明器具の反射体等の用途に適する方法であり、耐
フッ酸等に対する耐食性が良好であるというものである
。また、後者（特公昭５３−４８１７７号）の方法は熱
交換器用等の用途に適する方法であり、９５％相対湿度
、５０℃で１００時間暴露した場合に良好な耐食性が得
られるというものである。

しかし乍ら、前者の方法は複雑な工程からなると共に処
理時間が長いという問題があり、更にはいずれの方法も
、より一層の高温多湿の厳しい腐食環境での耐食性の点
では必ずしも充分な性能が得られるとは云えない。

本発明は、か−る状況のもとでなされたものであって、
特に高温多湿環境においても耐白変機能を保持するとか
でき、しかもこのような表面処理を短時間の処理工程で
可能とし、アルミニウムコイル材の連続的処理への適用
を可能とするアルミニウム表面処理法を提供することを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本件出願人の提案に係る前記
特公昭５３−４８１７７号によるアルミニウム化成処理
方法を改善して、更に厳しい腐食環境下で優れた耐食性
を発揮し得る方法を見い出すべく鋭意研究を重ねた・ その結果、先の提案による化成処理をベースとするが、
得られる化成皮膜中にアルカリ塩が残存することに起因
して厳しい環境中での耐食性が劣化することに鑑みて、
脱アルカリ処理を施すこととし、しかし、その際、前工
程の条件の規制と共に特定の酸処理が耐白変性向上に非
常に効果的であることが判明し、ここに本発明をなした
ものである。

すなわち、本発明に係る耐白変性に優れた化成処理法は
、アルミニウム及びアルミニウム合金をＳ　ｉ　Ｑ　、
　／　Ｍ　２０比（但し、ＭはＬｉ、Ｎａ、に等のアル
カリ金属である）が１以上のアルカリ珪酸塩で処理した
後、２００〜３００℃の温度にて１分〜５秒間焼付けし
、次いで硝酸水溶液により脱アルカリ処理をすることを
特徴とするものである６以下に本発明を更に詳細に説明
する。

まず、化成処理剤としては、有害物質を含有しないアル
カリ珪酸塩を用いるが、ＳｉＯ□／Ｍ２０比（但し、Ｍ
はＬｉ、Ｎａ、に等のアルカリ金属である）が１未満の
場合は、アルカリ成分のためにアルミニウムの侵食が増
大するので好ましくなく、したがって、Ｓ　ｘ　Ｏ２／
　Ｍ　２０比を１以上とする必要があり、３以上とする
のが好ましい。

この所定のＳｉ○２／Ｍ２０比を有するアルカリ珪酸塩
の水溶液をアルミニウムに塗布した後、乾燥することな
く、焼付ける。塗布法はロールコータ、ハケ或いは浸漬
等のいずれの方法も可能である。焼付けは、２００〜３
００℃の温度にて１分〜５秒の範囲の条件とする必要が
ある。本条件よす小さい熱エネルギーで処理した場合は
、生成されるアルカリ珪酸塩皮膜の硬化（キュアー）が
充分でなく、また逆に本条件で示された熱エネルギーよ
り大きい場合は１次工程の硝酸水溶液による脱アルカリ
処理が効果的に行われず、皮膜中にアルカリ塩が残存し
、所望の皮膜が得られないので、好ましくない。なお、
３００℃×１分処理はこの点で避けるのが望ましい。

次に、硝酸水溶液にて脱アルカリ処理し、アルカリ珪酸
塩皮膜中のアルカリ成分を除去し、且つ皮膜を安定化す
る。硝酸溶液の濃度は特に限定されないが、１０〜３０
％が取扱い上好ましい。また、より効果的に脱アルカリ
処理をするために硝酸溶液を加温してもよい。

その後、直ちに水洗、乾燥して本発明の化成処理法は終
了する。

なお、アルカリ珪酸塩皮膜の脱アルカリ処理のために塩
酸、硫酸等の酸水溶液の使用が考えられるが、このよう
な酸水溶液を使用した場合、脱アルカリは達成されるも
のの、厳しい腐食環境下での耐白変性の向上効果は小さ
いか或いは全くなく、適当でない。

このことは、本発明におけるアルカリ珪酸塩皮膜の硝酸
水溶液処理は、単に脱アルカリのみでなく、該皮膜を一
層安定化する効果があることを示している。この点、前
述の特公昭５７−４３６３４号の方法でアルカリ珪酸塩
処理後、乾燥し、酸処理を行っているが、この酸処理は
皮膜表面に無数の微細孔を形成して次工程でのアルカリ
珪酸塩処理による微細孔充填に備えるためのものであっ
て、本発明における硝酸水溶液による脱アルカリ処理と
は基本的に目的及び作用効果が相違しているものである
。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） アルミニウム条（ＪＩＳ１１００Ｈ２６，５１８２Ｈ２
６相当）を常法に従って脱脂、水洗した後、第１表に示
すＳｉＯ２／Ｍ２０比のアルカリ珪酸塩水溶液（１００
ｇ／Ｑ）をロールコータで塗布し、同表に示す条件にて
焼付けた。引き続き、同表に示す条件にて脱アルカリ処
理した後、水洗、乾燥した。

得られた試料について、皮膜中のアルカリ成分を調べる
と共に耐白変性を評価した。その結果を第１表に併記す
る。

なお、最終表面処理皮膜中のアルカリ成分（Ｎａ、Ｋ等
）はニス力により分析した。また耐白変性は、５０℃、
９８％相対湿度（ＲＨ）中に２０日間保持した後の外観
、及び１２０℃レトルト（水蒸気中）処理６０分後の外
観により、Ｏ（良）、Δ、×（悪）を付して評価した。

第１表より明らかなとおり、本発明材はいずれも耐白変
性が良好である。これに対し、アルカリ珪酸塩のＳｉＯ
□／Ｍ２０比が１未満の比較材Ｎα６は皮膜中にアルカ
リ成分がないが、耐白変性が不十分であり、焼付けの熱
エネルギーが多い比較材Ｈａ７は鼓膜中にアルカリ成分
が残存し、やはり耐白変性が不十分である。脱アルカリ
処理をしない比較材Ｎα８は皮膜中にアルカリ成分が残
存し、耐白変性が劣っている。焼付けの熱エネルギーが
少ない場合（比較材Ｎα８、Ｈａ　９　）は、脱アルカ
リ処理の有無に拘わらす耐白変性が劣っている。なお、
塩酸による脱アルカリ処理（比較材Ｎα１０）では、皮
膜中にアルカリ成分は残存しないものの、耐白変性の向
上効果が小さい。

ｒ以下余白】 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、アルミニウム材
に対してアルカリ珪酸塩による処理、焼付け、硝酸水溶
液による脱アルカリ処理を適用し、しかもこれらの処理
を相互に関連させて特定の条件で行うので、より厳しい
高温多湿の腐食環境下で、憂れた耐白変性を有するアル
ミニウム材を得ることができ、特にエアコン用フィン材
等に好適である。また、処理時間が短時間であるので経
済的でちり、連続的処理への適用も可能となる等の利点
がある。

特許出願人　　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　　中　　村　　　尚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム及びアルミニウム合金をＳｉＯ＿２／Ｍ＿
   ２Ｏ比（但し、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属で
   ある）が１以上のアルカリ珪酸塩で処理した後、２００
   〜３００℃の温度にて１分〜５秒間焼付けし、次いで硝
   酸水溶液により脱アルカリ処理を施すことを特徴とする
   耐白変性に優れた化成処理法。