JPH0445599B2 - - Google Patents
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- JPH0445599B2 JPH0445599B2 JP60124982A JP12498285A JPH0445599B2 JP H0445599 B2 JPH0445599 B2 JP H0445599B2 JP 60124982 A JP60124982 A JP 60124982A JP 12498285 A JP12498285 A JP 12498285A JP H0445599 B2 JPH0445599 B2 JP H0445599B2
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Description
（産業上の利用分野）
本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金の
前処理方法に関する。 （従来の技術およびその問題点） アルミニウムは空気中で容易に酸化し、表面に
酸化皮膜を形成する。この自然酸化皮膜は本来耐
食性を備えている。しかしながら、自然酸化皮膜
は通常極めて薄く、かつ不均一であるため全体と
して耐食性が不足する。従つて、アルミニウム又
はアルミニウム合金は耐食性や塗装の際の付着性
の向上の為に種々の前処理手段が施されている。 アルミニウム又はアルミニウム合金の前処理方
法としては陽極酸化（アルマイト）法および化成
処理として水中でアルミニウム又はアルミニウム
合金を処理するベーマイト（α−Al2O3・H2Ｏ）
やバイヤライト（β−Al2O3・3H2Ｏ）処理およ
び酸性クロメート処理等が一般に知られており、
広く適用されている。 陽極酸化の場合は、アルミニウム材質によつて
は均一な皮膜形成が出来にくいばかりでなく、特
にアルミニウムの鋳物、自動車用ホイールに使用
されているAC4C材は、アルカリエツチングや硫
酸、リン酸浴での陽極酸化では素材の光輝性が失
なわれ、またグレーや黒色の、クリアー塗装後も
残る着色が起る等の問題がある。また、陽極酸化
に用いられる、施設の大型化や経済性の点で問題
点を有している。 化成処理の場合、ベーマイトやバイヤライト処
理は耐食性、あるいは低温密着性が悪く、特に糸
さびが発生し易い等の問題がある。又酸性クロメ
ート処理は優れた坊錆性を有しているが、自動車
用ホイール等の鋭いエツジ部分を有する物品に使
用した場合、シヤープエツヂ部分から糸さびが発
生する。 従つて、これらの糸さびの発生を防止するため
に前処理剤、塗料およびこれらの使用条件が色々
と検討されてきたが満足出来る総合的な解決手段
が存在しなかつた。 （発明の目的） これらを解決すべく研究の結果、リン酸塩水溶
液中で小さな電気量でアルミニウムを処理する
と、極めて良好な結果がえられることを見出し
た。 （発明の構成） 即ち、本発明はpH6〜12のリン酸塩水溶液中で
アルミニウム又はアルミニウム合金を100〜250V
の電圧で陽極電解処理することを特徴とするアル
ミニウム又はアルミニウム合金の前処理方法に関
する。 本発明に用いられるリン酸塩としては、リン酸
アンモニウム、リン酸カリウム、リン酸水素アン
モニウムナトリウム、リン酸水素二アンモニウ
ム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二ナトリ
ウム、リン酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニ
ウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素カル
シウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素
マンガン、リン酸二水素リチウム、又、二リン酸
塩としてはピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナト
リウム、ピロリン酸二水素ナトリウム、三リン酸
塩としてはトリポリン酸ナトリウム等が挙げられ
る。 上記リン酸塩を水、好ましくは純水中に溶解す
ることにより、処理液が得られる。処理液中のリ
ン酸塩の濃度は0.1〜15重量％、好ましくは１〜
５重量％である。0.1重量％以下では電流量が少
なくなり、処理に時間がかかる。15重量％を越え
ると水洗水の汚染が著しく不経済である。処理液
の温度は５〜40℃、好ましくは15〜30℃が適当で
ある。本発明の処理により若干の干渉色が現れる
ことがあるが、クリアー塗装時には解消する。 処理液中には処理むらを防止したり、糸錆を抑
制する効果を上げるためにチタン化合物、スズ化
合物およびジルコニウム化合物等を予め配合して
もよい。チタン化合物は硫酸チタン等、スズ化合
物は硫酸スズ等又ジルコニウム化合物は硫酸ジル
コニウム等水に可溶な化合物である。 その他、クロメート化合物を処理液中に混合し
てもよい。クロメート化合物は耐食性を向上させ
る働きがあり糸さびに対して非常に効果がある。
クロメート化合物の添加量は好ましくは50ppm〜
1000ppmである。50ppm以下ではクロメート化合
物添加の効果がない。又、10000ppm以上では被
処理物が黄色くなり塗装後もその色が消えない。
クロメート化合物としては硫酸クロム、無水クロ
ム酸等、水に可溶でクロメートイオンを生成する
ものである。 本発明によれば、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を陽極とし、対極との間に直流電流を印加
することにより、アルミ表面にリン酸皮膜を均一
に形成する。この場合、アルミニウムは光輝性を
全く失なわず、むしろ通電条件によつては干渉縞
の美しい皮膜が得られる。この皮膜は不導体と考
えられ定電圧通電では時間と共に電流値が低下し
て来る。また、定電流で通電すれば電圧が上昇す
ることからも皮膜が形成されていることが解る。
しかしながら、完全な絶縁体を形成しないため、
本発明の処理後に更に電着塗装により塗装皮膜を
形成することもできる。 処理浴としては処理液のpHが６〜12であるた
め、この場合には鉄製の容器が使用出来る。ま
た、通電方法は100〜250Vで５〜10分間の通電す
る。定電流通電の場合は0.2〜5A／100cm2の電流
密度で５秒〜10分間、好ましくは、0.5〜2A／
100cm2で30秒〜２分間、即ち、1.0〜3000クーロ
ン／cm2、好ましくは15〜240クーロン／cm2の電気
量通電する。 （発明の効果） 本発明によれば、リン酸塩水溶液中で小さな電
気量をアルミニウム又はアルミニウム合金に印加
する簡単な処理技術で、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金のさび、特に糸さびを抑制できる。特
に通電量が小さくて良いので、設備の小型化およ
び経費の削減が図れる。 （実施例） 以下、実施例をあげて説明する。 実施例 １ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水にピロリン酸ソーダー40ｇを溶解し、処理液
とする。次にアルミニウム合金板（AC4C）を処
理液に浸漬して陽極とし、ステンレスビーカーを
陰極としてこの極間に直流電圧200Vを印加して
７分間通電した。この間処理液温度を25℃に保持
しマグネタツクスターラーで攪拌した。通電後、
処理液からアルミニウム合金板を引き上げ80〜
120℃で10分間乾燥した。次に被処理板に熱硬化
型アクリル樹脂クリヤーを塗装し焼付乾燥後糸サ
ビ試験を実施した。結果を表−１に示す。 実施例 ２ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水にトリポリン酸ソーダー40ｇを溶解し処理液
（pH9.8）とした以外は実施例１と同様の操作と
テストを実施した。結果を表−１に示す。 実施例 ３ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水に硫酸チタン５部とピロリン酸ソーダー95部
の混合物を40ｇ溶解し処理液（pH約7.5）とした
以外は実施例１と同様の操作とテストを実施し
た。結果を表−１に示す。 実施例 ４ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水に流酸スズ５部とピロリン酸ソーダー95部の
混合物を40ｇ溶解し処理液（pH7.0）とした以外
は実施例１と同様の操作とテストを実施した。結
果を表−１に示す。 実施例 ５ ステンレスビーカーに純水1997ｇを採り、この
純水に硫酸ジルコニウム５部とピロリン酸ソーダ
ー95部の混合物を３ｇ溶解し処理液（pH7.2）と
した以外は実施例１と同様の操作とテストを実施
した。結果を表−１に示す。 実施例 ６ ステンレスビーカーに純水1680ｇを採り、この
純水にトリポリリン酸ソーダー300ｇ溶解し、次
に無水クロム酸20ｇを溶解し処理液（pH6.0）と
した以外は実施例１と同様の操作とテストを実施
した。結果を表−１に示す。 比較例 １ JISH9500・７・２による電解液中にアルミニ
ウム合金（AC4C）を浸漬し陽極とし、対極との
間に2A／100cm2の電流密度で５分間通電した（ア
ルマイト皮膜厚１〜2μ）。その後、水洗を十分行
ない、100〜120℃で10分間乾燥後熱硬化型アクリ
ル樹脂クリヤーを塗装し焼付乾燥後糸サビ試験を
実施した。結果を表−１に示す。 比較例 ２ アルミニウム合金（AC4C）を公知の無水クロ
ム酸（5000ppm）で通電しない標準処理を行なつ
た後、熱硬化型アクリル樹脂クリヤーを塗装し焼
付乾燥後糸サビ試験を実施した。結果を表−１に
示す。 比較例 ３ アルミニウム合金（AC4C）を脱脂して直ちに
比較例１と同様に塗装し、焼付け乾燥後、糸サビ
試験を実施した。結果を表−１に示す。 比較例 ４ 実施例１において、ピロリン酸ソーダーに代え
てリン酸を用い、pHを３に調整し、かつ直流電
圧30Vで２分印加する以外は、実施例１と同様に
処理し、糸さび試験を実施した。結果を表−１に
示す。 糸サビテスト方法： 塗装板に十字のカツト（素地まで到達）を入れ
塩水噴霧テストを48時間実施後相対湿度80〜90
％、温度40℃に調整した密閉容器に入れ480時間
放置する。
前処理方法に関する。 （従来の技術およびその問題点） アルミニウムは空気中で容易に酸化し、表面に
酸化皮膜を形成する。この自然酸化皮膜は本来耐
食性を備えている。しかしながら、自然酸化皮膜
は通常極めて薄く、かつ不均一であるため全体と
して耐食性が不足する。従つて、アルミニウム又
はアルミニウム合金は耐食性や塗装の際の付着性
の向上の為に種々の前処理手段が施されている。 アルミニウム又はアルミニウム合金の前処理方
法としては陽極酸化（アルマイト）法および化成
処理として水中でアルミニウム又はアルミニウム
合金を処理するベーマイト（α−Al2O3・H2Ｏ）
やバイヤライト（β−Al2O3・3H2Ｏ）処理およ
び酸性クロメート処理等が一般に知られており、
広く適用されている。 陽極酸化の場合は、アルミニウム材質によつて
は均一な皮膜形成が出来にくいばかりでなく、特
にアルミニウムの鋳物、自動車用ホイールに使用
されているAC4C材は、アルカリエツチングや硫
酸、リン酸浴での陽極酸化では素材の光輝性が失
なわれ、またグレーや黒色の、クリアー塗装後も
残る着色が起る等の問題がある。また、陽極酸化
に用いられる、施設の大型化や経済性の点で問題
点を有している。 化成処理の場合、ベーマイトやバイヤライト処
理は耐食性、あるいは低温密着性が悪く、特に糸
さびが発生し易い等の問題がある。又酸性クロメ
ート処理は優れた坊錆性を有しているが、自動車
用ホイール等の鋭いエツジ部分を有する物品に使
用した場合、シヤープエツヂ部分から糸さびが発
生する。 従つて、これらの糸さびの発生を防止するため
に前処理剤、塗料およびこれらの使用条件が色々
と検討されてきたが満足出来る総合的な解決手段
が存在しなかつた。 （発明の目的） これらを解決すべく研究の結果、リン酸塩水溶
液中で小さな電気量でアルミニウムを処理する
と、極めて良好な結果がえられることを見出し
た。 （発明の構成） 即ち、本発明はpH6〜12のリン酸塩水溶液中で
アルミニウム又はアルミニウム合金を100〜250V
の電圧で陽極電解処理することを特徴とするアル
ミニウム又はアルミニウム合金の前処理方法に関
する。 本発明に用いられるリン酸塩としては、リン酸
アンモニウム、リン酸カリウム、リン酸水素アン
モニウムナトリウム、リン酸水素二アンモニウ
ム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二ナトリ
ウム、リン酸ナトリウム、リン酸二水素アンモニ
ウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素カル
シウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素
マンガン、リン酸二水素リチウム、又、二リン酸
塩としてはピロリン酸カリウム、ピロリン酸ナト
リウム、ピロリン酸二水素ナトリウム、三リン酸
塩としてはトリポリン酸ナトリウム等が挙げられ
る。 上記リン酸塩を水、好ましくは純水中に溶解す
ることにより、処理液が得られる。処理液中のリ
ン酸塩の濃度は0.1〜15重量％、好ましくは１〜
５重量％である。0.1重量％以下では電流量が少
なくなり、処理に時間がかかる。15重量％を越え
ると水洗水の汚染が著しく不経済である。処理液
の温度は５〜40℃、好ましくは15〜30℃が適当で
ある。本発明の処理により若干の干渉色が現れる
ことがあるが、クリアー塗装時には解消する。 処理液中には処理むらを防止したり、糸錆を抑
制する効果を上げるためにチタン化合物、スズ化
合物およびジルコニウム化合物等を予め配合して
もよい。チタン化合物は硫酸チタン等、スズ化合
物は硫酸スズ等又ジルコニウム化合物は硫酸ジル
コニウム等水に可溶な化合物である。 その他、クロメート化合物を処理液中に混合し
てもよい。クロメート化合物は耐食性を向上させ
る働きがあり糸さびに対して非常に効果がある。
クロメート化合物の添加量は好ましくは50ppm〜
1000ppmである。50ppm以下ではクロメート化合
物添加の効果がない。又、10000ppm以上では被
処理物が黄色くなり塗装後もその色が消えない。
クロメート化合物としては硫酸クロム、無水クロ
ム酸等、水に可溶でクロメートイオンを生成する
ものである。 本発明によれば、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を陽極とし、対極との間に直流電流を印加
することにより、アルミ表面にリン酸皮膜を均一
に形成する。この場合、アルミニウムは光輝性を
全く失なわず、むしろ通電条件によつては干渉縞
の美しい皮膜が得られる。この皮膜は不導体と考
えられ定電圧通電では時間と共に電流値が低下し
て来る。また、定電流で通電すれば電圧が上昇す
ることからも皮膜が形成されていることが解る。
しかしながら、完全な絶縁体を形成しないため、
本発明の処理後に更に電着塗装により塗装皮膜を
形成することもできる。 処理浴としては処理液のpHが６〜12であるた
め、この場合には鉄製の容器が使用出来る。ま
た、通電方法は100〜250Vで５〜10分間の通電す
る。定電流通電の場合は0.2〜5A／100cm2の電流
密度で５秒〜10分間、好ましくは、0.5〜2A／
100cm2で30秒〜２分間、即ち、1.0〜3000クーロ
ン／cm2、好ましくは15〜240クーロン／cm2の電気
量通電する。 （発明の効果） 本発明によれば、リン酸塩水溶液中で小さな電
気量をアルミニウム又はアルミニウム合金に印加
する簡単な処理技術で、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金のさび、特に糸さびを抑制できる。特
に通電量が小さくて良いので、設備の小型化およ
び経費の削減が図れる。 （実施例） 以下、実施例をあげて説明する。 実施例 １ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水にピロリン酸ソーダー40ｇを溶解し、処理液
とする。次にアルミニウム合金板（AC4C）を処
理液に浸漬して陽極とし、ステンレスビーカーを
陰極としてこの極間に直流電圧200Vを印加して
７分間通電した。この間処理液温度を25℃に保持
しマグネタツクスターラーで攪拌した。通電後、
処理液からアルミニウム合金板を引き上げ80〜
120℃で10分間乾燥した。次に被処理板に熱硬化
型アクリル樹脂クリヤーを塗装し焼付乾燥後糸サ
ビ試験を実施した。結果を表−１に示す。 実施例 ２ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水にトリポリン酸ソーダー40ｇを溶解し処理液
（pH9.8）とした以外は実施例１と同様の操作と
テストを実施した。結果を表−１に示す。 実施例 ３ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水に硫酸チタン５部とピロリン酸ソーダー95部
の混合物を40ｇ溶解し処理液（pH約7.5）とした
以外は実施例１と同様の操作とテストを実施し
た。結果を表−１に示す。 実施例 ４ ステンレスビーカーに純水1960ｇを採り、この
純水に流酸スズ５部とピロリン酸ソーダー95部の
混合物を40ｇ溶解し処理液（pH7.0）とした以外
は実施例１と同様の操作とテストを実施した。結
果を表−１に示す。 実施例 ５ ステンレスビーカーに純水1997ｇを採り、この
純水に硫酸ジルコニウム５部とピロリン酸ソーダ
ー95部の混合物を３ｇ溶解し処理液（pH7.2）と
した以外は実施例１と同様の操作とテストを実施
した。結果を表−１に示す。 実施例 ６ ステンレスビーカーに純水1680ｇを採り、この
純水にトリポリリン酸ソーダー300ｇ溶解し、次
に無水クロム酸20ｇを溶解し処理液（pH6.0）と
した以外は実施例１と同様の操作とテストを実施
した。結果を表−１に示す。 比較例 １ JISH9500・７・２による電解液中にアルミニ
ウム合金（AC4C）を浸漬し陽極とし、対極との
間に2A／100cm2の電流密度で５分間通電した（ア
ルマイト皮膜厚１〜2μ）。その後、水洗を十分行
ない、100〜120℃で10分間乾燥後熱硬化型アクリ
ル樹脂クリヤーを塗装し焼付乾燥後糸サビ試験を
実施した。結果を表−１に示す。 比較例 ２ アルミニウム合金（AC4C）を公知の無水クロ
ム酸（5000ppm）で通電しない標準処理を行なつ
た後、熱硬化型アクリル樹脂クリヤーを塗装し焼
付乾燥後糸サビ試験を実施した。結果を表−１に
示す。 比較例 ３ アルミニウム合金（AC4C）を脱脂して直ちに
比較例１と同様に塗装し、焼付け乾燥後、糸サビ
試験を実施した。結果を表−１に示す。 比較例 ４ 実施例１において、ピロリン酸ソーダーに代え
てリン酸を用い、pHを３に調整し、かつ直流電
圧30Vで２分印加する以外は、実施例１と同様に
処理し、糸さび試験を実施した。結果を表−１に
示す。 糸サビテスト方法： 塗装板に十字のカツト（素地まで到達）を入れ
塩水噴霧テストを48時間実施後相対湿度80〜90
％、温度40℃に調整した密閉容器に入れ480時間
放置する。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ pH6〜12のリン酸塩水溶液中でアルミニウム
又はアルミニウム合金を100〜250Vの電圧で陽極
電解処理することを特徴とするアルミニウム又は
アルミニウム合金の前処理方法。 ２ リン酸塩がポリリン酸塩である第１項記載の
方法。 ３ 水溶液がチタン化合物、スズ化合物、ジルコ
ニウム化合物およびクロメート化合物を少なくと
も１つを含む第１項記載の方法。 ４ 水溶液中のリン酸塩の濃度が0.1〜15％であ
る第１項記載の方法。 ５ 水溶液のチタン化合物、スズ化合物、ジルコ
ニウム化合物およびクロメート化合物の濃度が、
50ppm〜10000ppmである第３項記載の方法。 ６ 電解処理の電気量が1.0〜3000クーロン／100
cm2である第１項記載の方法。 ７ 電解処理の電気量が15〜240クーロン／cm2で
ある第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12498285A JPS61281897A (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | アルミニウム又はアルミニウム合金の前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12498285A JPS61281897A (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | アルミニウム又はアルミニウム合金の前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281897A JPS61281897A (ja) | 1986-12-12 |
| JPH0445599B2 true JPH0445599B2 (ja) | 1992-07-27 |
Family
ID=14899000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12498285A Granted JPS61281897A (ja) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | アルミニウム又はアルミニウム合金の前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61281897A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4719546B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2011-07-06 | 日本パーカライジング株式会社 | 陽極電解用処理液、電解処理方法及び電解処理金属材 |
| JP6584626B1 (ja) * | 2018-11-30 | 2019-10-02 | 株式会社Uacj | アルミニウム部材及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364633A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-09 | Kagaku Gijutsucho Mukizai | Polychromic electrolytic coloring method of aluminium or aluminium alloy |
-
1985
- 1985-06-08 JP JP12498285A patent/JPS61281897A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61281897A (ja) | 1986-12-12 |
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