JPH0363130A - カチオン電着塗装用アルミニウム表面処理材 - Google Patents
カチオン電着塗装用アルミニウム表面処理材Info
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- JPH0363130A JPH0363130A JP19962889A JP19962889A JPH0363130A JP H0363130 A JPH0363130 A JP H0363130A JP 19962889 A JP19962889 A JP 19962889A JP 19962889 A JP19962889 A JP 19962889A JP H0363130 A JPH0363130 A JP H0363130A
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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。
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Description
（産業上の利用分野）
本発明はカチオン電着塗装用アルミニウム表面処理材に
関し、更に詳しくは、自動車用パネル等として、カチオ
ン電着され、更には中塗、上塗塗装して使用されるアル
ミニウム表面処理材に関する。 （従来の技術） 自動車用パネル材としては鋼板が多用されているが、ア
ルミニウム又はアル呉ニウム合金板材（以下、単に「ア
ルミニウム板」又は「アルミニウム材」と総称する）は
、その軽量性のみならず。 優れた耐食性のために注目されており、鋼板と組合せて
使用される場合が増大している。 高度な耐食性が要求される自動車パネル材は、鋼板とア
ルミニウム板をそれぞれ部材に成形した後１組合せ、下
地処理としてリン酸亜鉛処理を施し、電着塗装され、更
に中塗、上塗されるのが一般的である。 電着塗装に用いられる塗料としては、アニオン型からカ
チオン型に移行し、飛躍的に防食機能が強化され、現在
ではカチオン型電着塗装が定着している。 （発明が解決しようとする課題） 鋼板とアルミニウム板を自動車パネル材として組合せ使
用する方法として、特開昭６１−９６０７４号に開示さ
れている通り、アルミニウム板を成形した後、クロメー
ト処理し、次いで鋼板の成形体と組合せ、しかる後、り
ん酸層鉛処理を施し電着塗装をする方法が提案されてい
る。 この提案に係る方法においては、アルミニウム板をクロ
メート皮膜で被覆することによって、りん酸層鉛浴中に
溶出するアルミイオンを低減し、鋼板に対するりん酸層
鉛処理皮膜の生成に及ぼす悪影響を防止することを意図
したものであり、更にはアルミニウム材の電着塗装の耐
食性向上を図ったものであるが、クロメート皮膜自体の
りん酸層鉛浴中への溶出は避けられず、りん酸層鉛浴の
スラッジの増大やクロメート皮膜の耐食機能の低下等の
問題を含んでおり、必ずしも万全な方法とは云えない。 また、同様に、特開昭６１−１５７６９３号には、亜鉛
又は亜鉛合金めっき処理或いはＦａ系合金めっき処理し
たアルミニウム板を用い１、鋼板と共にりん酸塩処理を
行うことにより、りん酸塩浴中へのアルミイオンの溶出
を防止すると共に塗装の鮮映性向上を図る方法が提案さ
れているが、アルミニウムにはその表面に緻密な酸化皮
膜が生成するため、一般にめっき性が悪く、亜鉛等のめ
っきを工業的規模で均一に処理することは困難がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、りん酸塩浴
中へのアルミイオン等の溶出防止とアルミニウム材のカ
チオン電着塗装後の耐食性を向上し得るカチオン電着塗
装用アルミニウム表面処理材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） 本発明者は、前述の通り、自動車パネル材等の用途にお
いて鋼板とアルミニウム板を組合せて５りん酸層鉛処理
し、カチオン電着塗装して使用する場合の問題点を解決
するべく、りん酸層鉛浴中へのアルミイオン等の溶出防
止とアルミニウム材のカチオン電着塗装後の耐食性向上
を可能にする方策について鋭意研究を重ねた。 その結果、アルカリ抵抗性を有し特定の皮膜厚さの樹脂
層を被覆することにより、また該被覆層に更にコロイダ
ルシリカ又は水ガラスを含有させることにより、可能で
あることを見い出したものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明は、前述の如く、特定の被ｙＩＭをアルミニウム
材表面に形威し、カチオン電着塗装に供するが、被覆層
の形成に先立って、アルミニウム材表面にクロメート、
りん酸クロメート、或いはりん酸層鉛などのりん酸塩処
理等の化成処理を施すことができる。 ところで、カチオン電着塗装時、素材表面では次式で示
される反応が起こり、素材表面の近傍のＰＨはアルカリ
性となるが、従来のりん酸層鉛処理皮膜やクロメート処
理皮膜等々の下地処理では。 耐アルカリ性は充分とは言い難い。 ２Ｈ２０＋２ｅ →２０Ｈ−十Ｈ，↑（カチオン塗料
） （析出） そζで、本発明では、カチオン電着塗装を施す際、被処
理材表面のｐＨがアルカリ性となることに着目して、ア
ルカリに対して強靭な、主として樹脂成分からなる皮膜
を設け、カチオン電着塗装材の耐食性を向上せしめると
同時にりん酸塩浴中でのアルミイオン等の溶出を防止す
る点を主眼とするところである。 このように主として樹脂成分からなる皮膜は。 皮膜厚さが０．２μｍ未満では、アルミニウム材表面を
充分に被覆することは困難であって、りん酸層鉛浴中に
おいてアルミニウムイオン等の溶出を防止できず、また
カチオン電着塗装後において耐食性も充分でない、一方
、皮膜厚さが２μｍを超えると、皮膜の多孔性がなくな
り、電極反応が起こり難く、カチオン電着塗装が困難と
なる。したがって、該皮膜厚さは０．２〜２μｍの範囲
とする。 か＼るアルカリ抵抗性を有する皮膜を得るためには、具
体的には、アクリル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、フエ！ ノール系樹脂からなる群の１種或いは２種以上を混合し
た組成物を作成し、更にはコロイダルシリカ、或いは前
述した水ガラスを添加した組成物をアルミニウム板材表
面に塗布することによって得られる。 樹脂組成物は、製造条件によって水溶性型（エマルジョ
ンを含む）或いは溶剤型が得られるが、どちらのタイプ
でも本発明の目的は達成できる。 なお、皮膜厚さが０．２〜２μ重と薄く多孔性の皮膜を
得るためには、固形分は３０重量％以下が望ましい。 また、コロイダルシリカ或いは水ガラスの添加量を樹脂
固形分に対し、望ましくは数％から数十％に調整するこ
とにより、皮膜を効果的に多孔性とすると共に耐アルカ
リ性を維持した皮膜を得ることができる。なお、ここで
、水ガラスとは、組成式ｘＭ２０ ・ｙ ５ｉＯ１（但
し１ＭはＬｉ、 Ｎａ、 Ｋを示し、ｙ／ｘが３以上で
ある）を有する水ガラスである。 上記皮１摸は多孔質であることが好ましい、皮膜の多孔
質性は、食塩中（例えば、１すむ％ＮａＣＱ）にて通ｆ
ｌ（例えば、電圧６ｖ）し、測定した漏洩電流が目安と
なり、最低数ｍＡ／ｄｍ１以上が好ましい。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） ＪＩＳ５１８２板材（０，５開ｔ）を通常のアルカリ脱
脂した後、第１表に示す各種処理（前処理。 本処理）を施してサンプルを作成した６本処理では、バ
ーコータにより各組成物を塗布した後、１５０〜２００
℃において１分焼付した。 作成した各サンプルについて、りん酸層鉛浴中へのイオ
ン溶出、カチオン電着塗装後耐食性の評価を以下の要領
にて行った。それらの結果を第１表に併記する。 ■りん酸層鉛浴中への溶出 各サンプルを４５℃のりん酸層鉛浴に２分浸漬後、アル
ミイオン等の溶出量を測定した。 ■カチオン電着塗装後耐食性 カチオン電着塗装（２５０Ｖｘａ分）Ｌ、１７５℃×３
０分焼付けて電着塗装板を作成した。塗装面にスクラッ
チを入れ、ＪＩＳＺ２３７１に準じて塩水噴霧試験７５
０時間を実施した後、スクラッチからの最大腐食長さ（
片面）を測定した。 第１表より、本発明材はいずれも、りん酸層鉛浴中への
イオンの溶出が皆無か殆どなく、更にカチオン電着塗装
後の耐食性も優れていることがわかる。
関し、更に詳しくは、自動車用パネル等として、カチオ
ン電着され、更には中塗、上塗塗装して使用されるアル
ミニウム表面処理材に関する。 （従来の技術） 自動車用パネル材としては鋼板が多用されているが、ア
ルミニウム又はアル呉ニウム合金板材（以下、単に「ア
ルミニウム板」又は「アルミニウム材」と総称する）は
、その軽量性のみならず。 優れた耐食性のために注目されており、鋼板と組合せて
使用される場合が増大している。 高度な耐食性が要求される自動車パネル材は、鋼板とア
ルミニウム板をそれぞれ部材に成形した後１組合せ、下
地処理としてリン酸亜鉛処理を施し、電着塗装され、更
に中塗、上塗されるのが一般的である。 電着塗装に用いられる塗料としては、アニオン型からカ
チオン型に移行し、飛躍的に防食機能が強化され、現在
ではカチオン型電着塗装が定着している。 （発明が解決しようとする課題） 鋼板とアルミニウム板を自動車パネル材として組合せ使
用する方法として、特開昭６１−９６０７４号に開示さ
れている通り、アルミニウム板を成形した後、クロメー
ト処理し、次いで鋼板の成形体と組合せ、しかる後、り
ん酸層鉛処理を施し電着塗装をする方法が提案されてい
る。 この提案に係る方法においては、アルミニウム板をクロ
メート皮膜で被覆することによって、りん酸層鉛浴中に
溶出するアルミイオンを低減し、鋼板に対するりん酸層
鉛処理皮膜の生成に及ぼす悪影響を防止することを意図
したものであり、更にはアルミニウム材の電着塗装の耐
食性向上を図ったものであるが、クロメート皮膜自体の
りん酸層鉛浴中への溶出は避けられず、りん酸層鉛浴の
スラッジの増大やクロメート皮膜の耐食機能の低下等の
問題を含んでおり、必ずしも万全な方法とは云えない。 また、同様に、特開昭６１−１５７６９３号には、亜鉛
又は亜鉛合金めっき処理或いはＦａ系合金めっき処理し
たアルミニウム板を用い１、鋼板と共にりん酸塩処理を
行うことにより、りん酸塩浴中へのアルミイオンの溶出
を防止すると共に塗装の鮮映性向上を図る方法が提案さ
れているが、アルミニウムにはその表面に緻密な酸化皮
膜が生成するため、一般にめっき性が悪く、亜鉛等のめ
っきを工業的規模で均一に処理することは困難がある。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、りん酸塩浴
中へのアルミイオン等の溶出防止とアルミニウム材のカ
チオン電着塗装後の耐食性を向上し得るカチオン電着塗
装用アルミニウム表面処理材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） 本発明者は、前述の通り、自動車パネル材等の用途にお
いて鋼板とアルミニウム板を組合せて５りん酸層鉛処理
し、カチオン電着塗装して使用する場合の問題点を解決
するべく、りん酸層鉛浴中へのアルミイオン等の溶出防
止とアルミニウム材のカチオン電着塗装後の耐食性向上
を可能にする方策について鋭意研究を重ねた。 その結果、アルカリ抵抗性を有し特定の皮膜厚さの樹脂
層を被覆することにより、また該被覆層に更にコロイダ
ルシリカ又は水ガラスを含有させることにより、可能で
あることを見い出したものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明は、前述の如く、特定の被ｙＩＭをアルミニウム
材表面に形威し、カチオン電着塗装に供するが、被覆層
の形成に先立って、アルミニウム材表面にクロメート、
りん酸クロメート、或いはりん酸層鉛などのりん酸塩処
理等の化成処理を施すことができる。 ところで、カチオン電着塗装時、素材表面では次式で示
される反応が起こり、素材表面の近傍のＰＨはアルカリ
性となるが、従来のりん酸層鉛処理皮膜やクロメート処
理皮膜等々の下地処理では。 耐アルカリ性は充分とは言い難い。 ２Ｈ２０＋２ｅ →２０Ｈ−十Ｈ，↑（カチオン塗料
） （析出） そζで、本発明では、カチオン電着塗装を施す際、被処
理材表面のｐＨがアルカリ性となることに着目して、ア
ルカリに対して強靭な、主として樹脂成分からなる皮膜
を設け、カチオン電着塗装材の耐食性を向上せしめると
同時にりん酸塩浴中でのアルミイオン等の溶出を防止す
る点を主眼とするところである。 このように主として樹脂成分からなる皮膜は。 皮膜厚さが０．２μｍ未満では、アルミニウム材表面を
充分に被覆することは困難であって、りん酸層鉛浴中に
おいてアルミニウムイオン等の溶出を防止できず、また
カチオン電着塗装後において耐食性も充分でない、一方
、皮膜厚さが２μｍを超えると、皮膜の多孔性がなくな
り、電極反応が起こり難く、カチオン電着塗装が困難と
なる。したがって、該皮膜厚さは０．２〜２μｍの範囲
とする。 か＼るアルカリ抵抗性を有する皮膜を得るためには、具
体的には、アクリル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、フエ！ ノール系樹脂からなる群の１種或いは２種以上を混合し
た組成物を作成し、更にはコロイダルシリカ、或いは前
述した水ガラスを添加した組成物をアルミニウム板材表
面に塗布することによって得られる。 樹脂組成物は、製造条件によって水溶性型（エマルジョ
ンを含む）或いは溶剤型が得られるが、どちらのタイプ
でも本発明の目的は達成できる。 なお、皮膜厚さが０．２〜２μ重と薄く多孔性の皮膜を
得るためには、固形分は３０重量％以下が望ましい。 また、コロイダルシリカ或いは水ガラスの添加量を樹脂
固形分に対し、望ましくは数％から数十％に調整するこ
とにより、皮膜を効果的に多孔性とすると共に耐アルカ
リ性を維持した皮膜を得ることができる。なお、ここで
、水ガラスとは、組成式ｘＭ２０ ・ｙ ５ｉＯ１（但
し１ＭはＬｉ、 Ｎａ、 Ｋを示し、ｙ／ｘが３以上で
ある）を有する水ガラスである。 上記皮１摸は多孔質であることが好ましい、皮膜の多孔
質性は、食塩中（例えば、１すむ％ＮａＣＱ）にて通ｆ
ｌ（例えば、電圧６ｖ）し、測定した漏洩電流が目安と
なり、最低数ｍＡ／ｄｍ１以上が好ましい。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） ＪＩＳ５１８２板材（０，５開ｔ）を通常のアルカリ脱
脂した後、第１表に示す各種処理（前処理。 本処理）を施してサンプルを作成した６本処理では、バ
ーコータにより各組成物を塗布した後、１５０〜２００
℃において１分焼付した。 作成した各サンプルについて、りん酸層鉛浴中へのイオ
ン溶出、カチオン電着塗装後耐食性の評価を以下の要領
にて行った。それらの結果を第１表に併記する。 ■りん酸層鉛浴中への溶出 各サンプルを４５℃のりん酸層鉛浴に２分浸漬後、アル
ミイオン等の溶出量を測定した。 ■カチオン電着塗装後耐食性 カチオン電着塗装（２５０Ｖｘａ分）Ｌ、１７５℃×３
０分焼付けて電着塗装板を作成した。塗装面にスクラッ
チを入れ、ＪＩＳＺ２３７１に準じて塩水噴霧試験７５
０時間を実施した後、スクラッチからの最大腐食長さ（
片面）を測定した。 第１表より、本発明材はいずれも、りん酸層鉛浴中への
イオンの溶出が皆無か殆どなく、更にカチオン電着塗装
後の耐食性も優れていることがわかる。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明材は、りん酸塩浴中へのア
ルミイオン等の溶出が少なく、シかもカチオン電着塗装
後の耐食性も優れているため、自動車パネル材等で鋼と
組合せ使用される用途に好適であり、工業的効果が大き
い。
ルミイオン等の溶出が少なく、シかもカチオン電着塗装
後の耐食性も優れているため、自動車パネル材等で鋼と
組合せ使用される用途に好適であり、工業的効果が大き
い。
Claims (3)
- （１）０．２〜２μｍ厚のアルカリ抵抗性を有する樹脂
で被覆されていることを特徴とするカチオン電着塗装用
アルミニウム表面処理材。 - （２）前記樹脂が、アクリル樹脂、アクリル酸エステル
樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール系樹
脂の１種又は２種以上の混合物を主成分とするものであ
る請求項１に記載のカチオン電着塗装用アルミニウム表
面処理材。 - （３）前記樹脂中に、コロイダルシリカ又は組成式ｘＭ
＿２Ｏ・ｙＳｉＯ＿２（但し、ＭはＬｉ、Ｎａ、Ｋを示
し、ｙ／ｘ比が３以上である）を有する水ガラスのいず
れかを含有している請求項１又は２に記載のカチオン電
着塗装用アルミニウム表面処理材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199628A JP2709632B2 (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | カチオン電着塗装用アルミニウム表面処理材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199628A JP2709632B2 (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | カチオン電着塗装用アルミニウム表面処理材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0363130A true JPH0363130A (ja) | 1991-03-19 |
| JP2709632B2 JP2709632B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=16411015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1199628A Expired - Lifetime JP2709632B2 (ja) | 1989-08-01 | 1989-08-01 | カチオン電着塗装用アルミニウム表面処理材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2709632B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512969A (en) * | 1995-02-14 | 1996-04-30 | Eastman Kodak Company | Water-resistant camera housing |
| US5541682A (en) * | 1995-02-14 | 1996-07-30 | Eastman Kodak Company | Sealing band for water-resistant camera housing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411830A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Nippon Steel Corp | Organic composite plated steel plate excellent in press formability, weldability, electrocoating property and corrosion resistance |
-
1989
- 1989-08-01 JP JP1199628A patent/JP2709632B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411830A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Nippon Steel Corp | Organic composite plated steel plate excellent in press formability, weldability, electrocoating property and corrosion resistance |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512969A (en) * | 1995-02-14 | 1996-04-30 | Eastman Kodak Company | Water-resistant camera housing |
| US5541682A (en) * | 1995-02-14 | 1996-07-30 | Eastman Kodak Company | Sealing band for water-resistant camera housing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2709632B2 (ja) | 1998-02-04 |
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