JPH11269595A - りん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板およびその製造方法 - Google Patents
りん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板およびその製造方法Info
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- JPH11269595A JPH11269595A JP17655298A JP17655298A JPH11269595A JP H11269595 A JPH11269595 A JP H11269595A JP 17655298 A JP17655298 A JP 17655298A JP 17655298 A JP17655298 A JP 17655298A JP H11269595 A JPH11269595 A JP H11269595A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 りん酸亜鉛処理性に優れたＭｇ含有アルミニ
ウム合金処理板の提供。 【解決手段】 Ｚｎイオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、ＰＯ
4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ、ＮＯ3 イオン：０．５
〜１０ｇ／ｌ、遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上を含有す
る水溶液で、Ｍｇ含有アルミニウム合金板の表面を処理
することにより、表面に亜鉛とりんを重量比（亜鉛／り
ん）３．２〜９．０で含む不定形化合物を０．０５〜
２．０ｇ／ｍ2 有することを特徴とする自動車用Ｍｇ含
有アルミニウム合金処理板。表面に、さらに上層とし
て、０．１〜１．８ｇ／ｍ2 の油層を有することが好ま
しい。
ウム合金処理板の提供。 【解決手段】 Ｚｎイオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、ＰＯ
4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ、ＮＯ3 イオン：０．５
〜１０ｇ／ｌ、遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上を含有す
る水溶液で、Ｍｇ含有アルミニウム合金板の表面を処理
することにより、表面に亜鉛とりんを重量比（亜鉛／り
ん）３．２〜９．０で含む不定形化合物を０．０５〜
２．０ｇ／ｍ2 有することを特徴とする自動車用Ｍｇ含
有アルミニウム合金処理板。表面に、さらに上層とし
て、０．１〜１．８ｇ／ｍ2 の油層を有することが好ま
しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、りん酸亜鉛処理性
に優れる表面を有する自動車用アルミニウム合金材料に
関するもので、特に、りん酸亜鉛処理による下地処理後
塗装されるような用途のＭｇ含有アルミニウム合金処理
板に関するものである。
に優れる表面を有する自動車用アルミニウム合金材料に
関するもので、特に、りん酸亜鉛処理による下地処理後
塗装されるような用途のＭｇ含有アルミニウム合金処理
板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルミニウム合金は、軽量化を目
的として、自動車の部品に採用されつつあり、自動車用
アルミニウム材としては、Ｍｇ含有アルミニウム合金で
ある５ｘｘｘ系、６ｘｘｘ系、７ｘｘｘ系等のアルミニ
ウム合金が用いられている。しかしながら、自動車用材
料は、多くが鋼板であり、アルミニウム合金は鋼板と一
体化された形で塗装下地処理であるりん酸亜鉛処理され
る。
的として、自動車の部品に採用されつつあり、自動車用
アルミニウム材としては、Ｍｇ含有アルミニウム合金で
ある５ｘｘｘ系、６ｘｘｘ系、７ｘｘｘ系等のアルミニ
ウム合金が用いられている。しかしながら、自動車用材
料は、多くが鋼板であり、アルミニウム合金は鋼板と一
体化された形で塗装下地処理であるりん酸亜鉛処理され
る。
【０００３】アルミニウム合金は、鋼板に比べて反応性
が低いために、りん酸亜鉛処理性が劣っており、特に、
鋼板と接触した形でりん酸亜鉛処理を行うと、鋼板がカ
ソード、アルミニウム合金がアノードとなり、鋼板には
りん酸亜鉛皮膜が生成するがアルミニウム合金にはりん
酸亜鉛皮膜が析出しにくいという欠点があった。そのた
め、アルミニウム合金と鋼板を同時にりん酸塩処理適し
た処理浴、方法及びアルミニウム合金板が求められてい
る。
が低いために、りん酸亜鉛処理性が劣っており、特に、
鋼板と接触した形でりん酸亜鉛処理を行うと、鋼板がカ
ソード、アルミニウム合金がアノードとなり、鋼板には
りん酸亜鉛皮膜が生成するがアルミニウム合金にはりん
酸亜鉛皮膜が析出しにくいという欠点があった。そのた
め、アルミニウム合金と鋼板を同時にりん酸塩処理適し
た処理浴、方法及びアルミニウム合金板が求められてい
る。
【０００４】しかるに、りん酸亜鉛処理性を改善させる
方法として、りん酸亜鉛処理浴にフッ化物を添加するこ
とにより反応性を上げる方法が提案されている。また、
りん酸亜鉛処理性をアルミニウムの処理によって改善さ
せる方法として、特開昭６１−１５７６９３号公報にお
いては、アルミニウムの表面にＺｎメッキ層、Ｚｎ系合
金メッキ層、又はＦｅ系合金メッキ層を１ｇ／ｍ2 以上
設ける方法が開示されている。この技術はりん酸亜鉛処
理性を改善すると共に、りん酸亜鉛浴へのアルミニウム
イオンの溶出防止も目的としている。
方法として、りん酸亜鉛処理浴にフッ化物を添加するこ
とにより反応性を上げる方法が提案されている。また、
りん酸亜鉛処理性をアルミニウムの処理によって改善さ
せる方法として、特開昭６１−１５７６９３号公報にお
いては、アルミニウムの表面にＺｎメッキ層、Ｚｎ系合
金メッキ層、又はＦｅ系合金メッキ層を１ｇ／ｍ2 以上
設ける方法が開示されている。この技術はりん酸亜鉛処
理性を改善すると共に、りん酸亜鉛浴へのアルミニウム
イオンの溶出防止も目的としている。
【０００５】また、特開平５−７０９７０号公報におい
ては、Ａｌ−Ｍｇ系合金表面に形成された酸化物層の厚
さを７０オングストローム以下でかつ該酸化物層中のＭ
ｇ濃度を２０原子％以下にすることが開示されている。
或いは、特開平２−２５０９４４号公報には、Ｍｇ含有
Ａｌ合金板の表面層を一旦除去してから熱処理を施し、
酸化皮膜厚さを５０〜１５０オングストロームで、かつ
Ｍｇ／Ａｌ比を０．６〜５の特定範囲に調整したりん酸
亜鉛処理性に優れた材料が開示されている。
ては、Ａｌ−Ｍｇ系合金表面に形成された酸化物層の厚
さを７０オングストローム以下でかつ該酸化物層中のＭ
ｇ濃度を２０原子％以下にすることが開示されている。
或いは、特開平２−２５０９４４号公報には、Ｍｇ含有
Ａｌ合金板の表面層を一旦除去してから熱処理を施し、
酸化皮膜厚さを５０〜１５０オングストロームで、かつ
Ｍｇ／Ａｌ比を０．６〜５の特定範囲に調整したりん酸
亜鉛処理性に優れた材料が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、りん酸
亜鉛処理浴の改善方法ではアルミニウム合金単独の処理
の場合には効果があるが、鋼板と同時処理した場合には
十分な効果が得られない。また、特開昭６１−１５７６
９３号公報の場合、アルミニウム合金上めっき層を表面
に生成させるために、置換めっきにした場合は複雑な工
程を通らなければならないし、電気めっきにした場合に
も高価な設備と電気代がかかり、コストが嵩むという点
で工業的に好ましくない。更に、りん酸亜鉛処理後にお
いてＺｎめっき層が残存すると、塗膜にふくれを生じや
すくなるために好ましくない。
亜鉛処理浴の改善方法ではアルミニウム合金単独の処理
の場合には効果があるが、鋼板と同時処理した場合には
十分な効果が得られない。また、特開昭６１−１５７６
９３号公報の場合、アルミニウム合金上めっき層を表面
に生成させるために、置換めっきにした場合は複雑な工
程を通らなければならないし、電気めっきにした場合に
も高価な設備と電気代がかかり、コストが嵩むという点
で工業的に好ましくない。更に、りん酸亜鉛処理後にお
いてＺｎめっき層が残存すると、塗膜にふくれを生じや
すくなるために好ましくない。
【０００７】また、特開平５−７０９７０号公報及び特
開平２−２５０９４４号公報の場合、確かに表面状態を
コントロールすることにより均一な表面を作ることがで
きるが、表面に酸化皮膜があるために鋼板に比べるとり
ん酸亜鉛皮膜の生成が阻害されてしまい、十分なりん酸
亜鉛処理性が得られない。本発明の目的は、Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金の表面に上記従来技術の問題を解消し
て、りん酸亜鉛処理性に優れた低コストのＭｇ含有アル
ミニウム合金処理板を提供することにある。
開平２−２５０９４４号公報の場合、確かに表面状態を
コントロールすることにより均一な表面を作ることがで
きるが、表面に酸化皮膜があるために鋼板に比べるとり
ん酸亜鉛皮膜の生成が阻害されてしまい、十分なりん酸
亜鉛処理性が得られない。本発明の目的は、Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金の表面に上記従来技術の問題を解消し
て、りん酸亜鉛処理性に優れた低コストのＭｇ含有アル
ミニウム合金処理板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決すべく、鋭意検討した結果、前記目的を達
成するために、本発明のりん酸亜鉛処理性に優れたＭｇ
含有アルミニウム合金処理板は、Ｚｎイオン：０．５〜
１０ｇ／ｌ，ＰＯ4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ，ＮＯ
3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌを含有しかつ、遊離フッ
素を２００ｐｐｍ以上含む水溶液で、Ｍｇ含有アルミニ
ウム合金板の表面を処理することにより、該表面に亜鉛
とりんを重量比（亜鉛／りん）３．２〜９．０で含む不
定形化合物を０．０５〜２．０ｇ／ｍ2 有することを特
徴とするものである。
問題点を解決すべく、鋭意検討した結果、前記目的を達
成するために、本発明のりん酸亜鉛処理性に優れたＭｇ
含有アルミニウム合金処理板は、Ｚｎイオン：０．５〜
１０ｇ／ｌ，ＰＯ4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ，ＮＯ
3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌを含有しかつ、遊離フッ
素を２００ｐｐｍ以上含む水溶液で、Ｍｇ含有アルミニ
ウム合金板の表面を処理することにより、該表面に亜鉛
とりんを重量比（亜鉛／りん）３．２〜９．０で含む不
定形化合物を０．０５〜２．０ｇ／ｍ2 有することを特
徴とするものである。
【０００９】すなわち、本発明の要旨は以下のとおりで
ある。 （１）表面に亜鉛とりんを重量比（亜鉛／りん）３．２
〜９．０で含有する不定形化合物を０．０５〜２．０ｇ
／ｍ2 有することを特徴とするりん酸亜鉛処理性に優れ
た自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板。 （２）表面に、さらに上層として、０．１〜１．８ｇ／
ｍ2 の油層を有することを特徴とする前記（１）に記載
のりん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニ
ウム合金処理板。 （３）Ｚｎイオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、 ＰＯ4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ、 ＮＯ3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、 遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上を含有する水溶液で、Ｍ
ｇ含有アルミニウム合金板の表面を処理することを特徴
とする前記（１）または（２）に記載のりん酸亜鉛処理
性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板の
製造方法。
ある。 （１）表面に亜鉛とりんを重量比（亜鉛／りん）３．２
〜９．０で含有する不定形化合物を０．０５〜２．０ｇ
／ｍ2 有することを特徴とするりん酸亜鉛処理性に優れ
た自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板。 （２）表面に、さらに上層として、０．１〜１．８ｇ／
ｍ2 の油層を有することを特徴とする前記（１）に記載
のりん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニ
ウム合金処理板。 （３）Ｚｎイオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、 ＰＯ4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ、 ＮＯ3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、 遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上を含有する水溶液で、Ｍ
ｇ含有アルミニウム合金板の表面を処理することを特徴
とする前記（１）または（２）に記載のりん酸亜鉛処理
性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板の
製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において、Ｍｇ含有アルミ
ニウム合金板に生成した亜鉛及びりんを含む不定形化合
物とは、通常アルミニウム合金上に生成するりん酸亜鉛
皮膜であるホパイト（Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ）
〔ホパイトの亜鉛とりんの重量比は３．１７である。〕
ではなく、亜鉛とりん、酸素のほか、めっき浴に必要に
応じて添加されたＮｉ，Ｆｅなどを含む不定比化合物
で、図１に示すような形態を有するものをいう。
ニウム合金板に生成した亜鉛及びりんを含む不定形化合
物とは、通常アルミニウム合金上に生成するりん酸亜鉛
皮膜であるホパイト（Ｚｎ3 （ＰＯ4 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ）
〔ホパイトの亜鉛とりんの重量比は３．１７である。〕
ではなく、亜鉛とりん、酸素のほか、めっき浴に必要に
応じて添加されたＮｉ，Ｆｅなどを含む不定比化合物
で、図１に示すような形態を有するものをいう。
【００１１】亜鉛とりんの重量比（亜鉛／りん）が３．
２未満では、りん酸亜鉛処理の反応性が低く、短時間処
理が困難となり、又それが９．０を超えると短時間での
処理効果が飽和し、無駄な薬剤を消費するので経済的に
不利になる。好適には、亜鉛とりんの重量比は５．０〜
８．０である。本発明のＭｇ含有アルミニウム合金処理
板の不定形化合物の量は０．０５〜２．０ｇ／ｍ2 とす
る。その付着量が０．０５ｇ／ｍ2 未満では、りん酸亜
鉛処理性が不十分であり、２．０ｇ／ｍ2 を超えて付着
させても、成形性やりん酸亜鉛処理性が飽和するばかり
で製造コスト的に不利となる。
２未満では、りん酸亜鉛処理の反応性が低く、短時間処
理が困難となり、又それが９．０を超えると短時間での
処理効果が飽和し、無駄な薬剤を消費するので経済的に
不利になる。好適には、亜鉛とりんの重量比は５．０〜
８．０である。本発明のＭｇ含有アルミニウム合金処理
板の不定形化合物の量は０．０５〜２．０ｇ／ｍ2 とす
る。その付着量が０．０５ｇ／ｍ2 未満では、りん酸亜
鉛処理性が不十分であり、２．０ｇ／ｍ2 を超えて付着
させても、成形性やりん酸亜鉛処理性が飽和するばかり
で製造コスト的に不利となる。
【００１２】本発明においては、前記Ｍｇ含有アルミニ
ウム合金処理板の不定形化合物中に、Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃ
ｏ，Ｃａ，Ｍｇ、及びＦｅから選ばれた１種以上の金属
を０．０５重量％以上含有していることが好ましい。こ
れら金属を含有することによりりん酸亜鉛処理及び塗装
処理後の塗膜密着性が良好になる。特に上限はないが、
特性が飽和するため製造コスト的に不利となる。
ウム合金処理板の不定形化合物中に、Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃ
ｏ，Ｃａ，Ｍｇ、及びＦｅから選ばれた１種以上の金属
を０．０５重量％以上含有していることが好ましい。こ
れら金属を含有することによりりん酸亜鉛処理及び塗装
処理後の塗膜密着性が良好になる。特に上限はないが、
特性が飽和するため製造コスト的に不利となる。
【００１３】本発明のりん酸亜鉛処理性に優れたＭｇ含
有アルミニウム合金処理板を製造するためには、Ｚｎイ
オン；０．５〜１０ｇ／ｌ，ＰＯ4 イオン；５．０〜４
０ｇ／ｌ，ＮＯ3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌを含有し
かつ、遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上含む水溶液にＭｇ
含有アルミニウム合金板を浸漬することにより、Ｍｇ含
有アルミニウム合金板の表面に、亜鉛及びりんを重量比
（亜鉛／りん）３．２〜９．０で含む不定形化合物を生
成させることを特徴とする。
有アルミニウム合金処理板を製造するためには、Ｚｎイ
オン；０．５〜１０ｇ／ｌ，ＰＯ4 イオン；５．０〜４
０ｇ／ｌ，ＮＯ3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌを含有し
かつ、遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上含む水溶液にＭｇ
含有アルミニウム合金板を浸漬することにより、Ｍｇ含
有アルミニウム合金板の表面に、亜鉛及びりんを重量比
（亜鉛／りん）３．２〜９．０で含む不定形化合物を生
成させることを特徴とする。
【００１４】上記処理液中の亜鉛イオンの濃度が０．５
ｇ／ｌ未満では、短時間での処理が困難となり、又それ
が１０ｇ／ｌを超えると、短時間処理ができるが無駄な
薬剤を消費するので経済的に不利になる。また、ＰＯ4
イオンが５．０ｇ／ｌ未満では、短時間での処理が困難
となり、又それが４０ｇ／ｌを超えると、短時間処理が
できるが無駄な薬剤を消費するので経済的に不利にな
る。また、ＮＯ3 イオンが０．５ｇ／ｌ未満では、短時
間での処理が困難となり、又それが１０ｇ／ｌを超える
と、短時間での処理効果が飽和し、無駄な薬剤を消費す
るので経済的に不利になる。また、遊離フッ素が２００
ｐｐｍ未満では、Ｍｇ含有アルミニウム合金板の反応性
が低く、短時間での処理が困難となる。特に上限はない
が、特性が飽和するため製造コスト的に不利となる。常
識的には１０００ｐｐｍ程度までが使用される。また、
Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃａ，Ｍｇ、及びＦｅから選ばれた
１種以上の金属を含有する不定形化合物を製造する場合
は、上記水溶液中にＮｉイオン、Ｍｎイオン、Ｃｏイオ
ン、Ｃａイオン、Ｍｇイオン、及びＦｅイオンから選ば
れた１種以上の金属イオンを含む水溶液を用いれば良
い。Ｍｇ含有アルミニウム合金処理後、処理表面に０．
１〜１．８ｇ／ｍ2 の油層を形成することが好ましい。
油層を形成することにより、表面の酸化などによる経時
劣化が防止でき、脆性な酸化物が生成しない。脆性な酸
化物の生成が、アルミニウム合金において問題となるプ
レス加工などにおける難加工性の主要な原因の１つとさ
れており、適切な油層で表面を保護することによって、
本発明のアルミニウム合金の加工性を大幅に改善でき
る。また、油層の塗油量としては、０．１〜１．８ｇ／
ｍ2 の油層が好ましく、塗油量が０．１ｇ／ｍ2 未満で
は、上記酸化物生成を抑制する効果が十分でなく、１．
８ｇ／ｍ2 を超えると効果が飽和して経済的に不利にな
ることがあると同時に、過度の油層は、塵などを付着さ
せて表面疵の原因ともなり得る。塗布される油の種類
は、特に制限はないが、脱脂性を考慮すると４０℃での
粘度が１．０〜１０．０ｍｍ2 ／ｓが好ましい。
ｇ／ｌ未満では、短時間での処理が困難となり、又それ
が１０ｇ／ｌを超えると、短時間処理ができるが無駄な
薬剤を消費するので経済的に不利になる。また、ＰＯ4
イオンが５．０ｇ／ｌ未満では、短時間での処理が困難
となり、又それが４０ｇ／ｌを超えると、短時間処理が
できるが無駄な薬剤を消費するので経済的に不利にな
る。また、ＮＯ3 イオンが０．５ｇ／ｌ未満では、短時
間での処理が困難となり、又それが１０ｇ／ｌを超える
と、短時間での処理効果が飽和し、無駄な薬剤を消費す
るので経済的に不利になる。また、遊離フッ素が２００
ｐｐｍ未満では、Ｍｇ含有アルミニウム合金板の反応性
が低く、短時間での処理が困難となる。特に上限はない
が、特性が飽和するため製造コスト的に不利となる。常
識的には１０００ｐｐｍ程度までが使用される。また、
Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃａ，Ｍｇ、及びＦｅから選ばれた
１種以上の金属を含有する不定形化合物を製造する場合
は、上記水溶液中にＮｉイオン、Ｍｎイオン、Ｃｏイオ
ン、Ｃａイオン、Ｍｇイオン、及びＦｅイオンから選ば
れた１種以上の金属イオンを含む水溶液を用いれば良
い。Ｍｇ含有アルミニウム合金処理後、処理表面に０．
１〜１．８ｇ／ｍ2 の油層を形成することが好ましい。
油層を形成することにより、表面の酸化などによる経時
劣化が防止でき、脆性な酸化物が生成しない。脆性な酸
化物の生成が、アルミニウム合金において問題となるプ
レス加工などにおける難加工性の主要な原因の１つとさ
れており、適切な油層で表面を保護することによって、
本発明のアルミニウム合金の加工性を大幅に改善でき
る。また、油層の塗油量としては、０．１〜１．８ｇ／
ｍ2 の油層が好ましく、塗油量が０．１ｇ／ｍ2 未満で
は、上記酸化物生成を抑制する効果が十分でなく、１．
８ｇ／ｍ2 を超えると効果が飽和して経済的に不利にな
ることがあると同時に、過度の油層は、塵などを付着さ
せて表面疵の原因ともなり得る。塗布される油の種類
は、特に制限はないが、脱脂性を考慮すると４０℃での
粘度が１．０〜１０．０ｍｍ2 ／ｓが好ましい。
【００１５】本発明のＭｇ含有アルミニウム合金処理板
を短時間で製造する方法として、処理を行う前に前処理
を施した後、上記水溶液を温度４０〜９０℃に保ち、該
Ｍｇ含有アルミニウム合金板表面を処理することが好ま
しい。水溶液の温度が４０℃未満では皮膜生成速度が非
常に遅く、一方、９０℃を超えても本発明以上の効果が
得られず、共に経済的でない。また、上記水溶液で処理
するときに、陰極電解処理を付加することにより、反応
性が向上し、短時間でＭｇ含有アルミニウム合金処理板
を製造することができる。電解処理条件としては、０．
１〜２５Ａ／ｄｍ2 の電流密度で行うことが好ましい。
０．１Ａ／ｄｍ2 未満では効果が十分ではなく、２５Ａ
／ｄｍ2 を超えると電解効率が落ち、経済的に不利にな
ることがある。更に、陰極電解処理を行う前にアノード
処理を行うと密着性が向上する。
を短時間で製造する方法として、処理を行う前に前処理
を施した後、上記水溶液を温度４０〜９０℃に保ち、該
Ｍｇ含有アルミニウム合金板表面を処理することが好ま
しい。水溶液の温度が４０℃未満では皮膜生成速度が非
常に遅く、一方、９０℃を超えても本発明以上の効果が
得られず、共に経済的でない。また、上記水溶液で処理
するときに、陰極電解処理を付加することにより、反応
性が向上し、短時間でＭｇ含有アルミニウム合金処理板
を製造することができる。電解処理条件としては、０．
１〜２５Ａ／ｄｍ2 の電流密度で行うことが好ましい。
０．１Ａ／ｄｍ2 未満では効果が十分ではなく、２５Ａ
／ｄｍ2 を超えると電解効率が落ち、経済的に不利にな
ることがある。更に、陰極電解処理を行う前にアノード
処理を行うと密着性が向上する。
【００１６】前処理方法としては、特に制限するもので
はないが、例えば、酸化チタン、硫酸チタンやりん酸チ
タン等を単独ないし任意の組合せで調製したチタンコロ
イド水溶液や、硝酸ニッケルや硫酸ニッケル等のニッケ
ルイオン又は硝酸コバルトや硫酸コバルト等のコバルト
イオンを単独ないし任意の組合せで調製した水溶液に接
触させるなどがある。
はないが、例えば、酸化チタン、硫酸チタンやりん酸チ
タン等を単独ないし任意の組合せで調製したチタンコロ
イド水溶液や、硝酸ニッケルや硫酸ニッケル等のニッケ
ルイオン又は硝酸コバルトや硫酸コバルト等のコバルト
イオンを単独ないし任意の組合せで調製した水溶液に接
触させるなどがある。
【００１７】本発明において、上記のような不定形化合
物を持ったＭｇ含有アルミニウム合金処理板のりん酸亜
鉛処理性は、このような不定形化合物なしのＭｇ含有ア
ルミニウム合金板に比べて向上するという特徴があり、
特に、Ｍｇ含有アルミニウム合金板を鋼板と接触した状
態で、同時りん酸亜鉛処理されたときに、その効果が著
しい。
物を持ったＭｇ含有アルミニウム合金処理板のりん酸亜
鉛処理性は、このような不定形化合物なしのＭｇ含有ア
ルミニウム合金板に比べて向上するという特徴があり、
特に、Ｍｇ含有アルミニウム合金板を鋼板と接触した状
態で、同時りん酸亜鉛処理されたときに、その効果が著
しい。
【００１８】本発明でりん酸亜鉛処理性が向上する理由
としては、Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板上に亜鉛及
びりんの不定形化合物が存在することにより、それらが
りん酸亜鉛処理時にカソード点及び核として働くこと
で、りん酸亜鉛のホパイト結晶の生成が促進されるため
と考えられる。また、本発明のＭｇ含有アルミニウム合
金処理板は、Ｍｇ含有アルミニウム合金板上に亜鉛及び
りんの不定形化合物が存在することにより、特に潤滑処
理を施さなくても加工時の摩擦係数が低く、高い自己潤
滑性を有するため、成形性が高い。また、潤滑油を塗布
する場合も油保持性が良好であるので、通常のＭｇ含有
アルミニウム合金板よりも成形性が良い。さらに、本発
明のＭｇ含有アルミニウム合金処理板は、不定形化合物
により、接触抵抗が上がり溶接性も向上する。
としては、Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板上に亜鉛及
びりんの不定形化合物が存在することにより、それらが
りん酸亜鉛処理時にカソード点及び核として働くこと
で、りん酸亜鉛のホパイト結晶の生成が促進されるため
と考えられる。また、本発明のＭｇ含有アルミニウム合
金処理板は、Ｍｇ含有アルミニウム合金板上に亜鉛及び
りんの不定形化合物が存在することにより、特に潤滑処
理を施さなくても加工時の摩擦係数が低く、高い自己潤
滑性を有するため、成形性が高い。また、潤滑油を塗布
する場合も油保持性が良好であるので、通常のＭｇ含有
アルミニウム合金板よりも成形性が良い。さらに、本発
明のＭｇ含有アルミニウム合金処理板は、不定形化合物
により、接触抵抗が上がり溶接性も向上する。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の実施例を示す。素材として、
Ａ６００９合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）及びＡ５１８２
合金（Ａｌ−Ｍｇ系）の圧延板（１ｍｍｘ３００ｍｍｘ
３００ｍｍ）を準備した。上記Ａ６００９合金及びＡ５
１８２合金の圧延板を、Ｚｎイオン：０．１〜１０ｇ／
ｌ，ＰＯ4 イオン：１．０〜４０ｇ／ｌ，ＮＯ3 イオ
ン：０．１〜１０ｇ／ｌを含有しかつ、遊離フッ素を５
０〜１０００ｐｐｍの範囲で含有する水溶液に、ニッケ
ルイオンを０．１〜３ｇ／ｌ、マンガンイオンで０．１
〜２ｇ／ｌ、コバルトイオンを０．１〜２ｇ／ｌ、鉄イ
オンを０．１〜１ｇ／ｌ、亜硝酸イオンを０．１〜１ｇ
／ｌ、無機過酸化物及び／又は過酸化水素を０．０１〜
１ｇ／ｌを適宜加えた７０℃の水溶液に浸漬して、Ｍｇ
含有アルミニウム合金処理板を調製した。
Ａ６００９合金（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）及びＡ５１８２
合金（Ａｌ−Ｍｇ系）の圧延板（１ｍｍｘ３００ｍｍｘ
３００ｍｍ）を準備した。上記Ａ６００９合金及びＡ５
１８２合金の圧延板を、Ｚｎイオン：０．１〜１０ｇ／
ｌ，ＰＯ4 イオン：１．０〜４０ｇ／ｌ，ＮＯ3 イオ
ン：０．１〜１０ｇ／ｌを含有しかつ、遊離フッ素を５
０〜１０００ｐｐｍの範囲で含有する水溶液に、ニッケ
ルイオンを０．１〜３ｇ／ｌ、マンガンイオンで０．１
〜２ｇ／ｌ、コバルトイオンを０．１〜２ｇ／ｌ、鉄イ
オンを０．１〜１ｇ／ｌ、亜硝酸イオンを０．１〜１ｇ
／ｌ、無機過酸化物及び／又は過酸化水素を０．０１〜
１ｇ／ｌを適宜加えた７０℃の水溶液に浸漬して、Ｍｇ
含有アルミニウム合金処理板を調製した。
【００２０】それら処理板を、濃硝酸で不定形化合物を
溶解し、原子吸光分析により元素を定量した。表１より
明らかなように、本発明例はいずれも本発明の範囲内で
あった。これらと同じ処理を施したＡ６００９合金及び
Ａ５１８２合金の処理板（１ｍｍｘ７０ｍｍｘ１５０ｍ
ｍ）及び未処理板について、単独及び亜鉛ニッケル合金
めっき鋼板とステンレス棒で導通させた状態のものを、
自動車用のパネル材と同様のりん酸亜鉛処理（アルカリ
脱脂及び表面調整を含む）、カチオン電着塗装（膜厚２
０μｍ）、中塗り塗装（膜厚３５μｍ）及び上塗り塗装
（膜厚３５μｍ）を施した。
溶解し、原子吸光分析により元素を定量した。表１より
明らかなように、本発明例はいずれも本発明の範囲内で
あった。これらと同じ処理を施したＡ６００９合金及び
Ａ５１８２合金の処理板（１ｍｍｘ７０ｍｍｘ１５０ｍ
ｍ）及び未処理板について、単独及び亜鉛ニッケル合金
めっき鋼板とステンレス棒で導通させた状態のものを、
自動車用のパネル材と同様のりん酸亜鉛処理（アルカリ
脱脂及び表面調整を含む）、カチオン電着塗装（膜厚２
０μｍ）、中塗り塗装（膜厚３５μｍ）及び上塗り塗装
（膜厚３５μｍ）を施した。
【００２１】りん酸亜鉛処理性は、りん酸亜鉛処理後の
それぞれの板に生成したりん酸亜鉛皮膜の表面を走査型
電子顕微鏡により観察し、析出状態を調べた。評価は、
○：全面に結晶析出、△：一部素材表面がある、×：素
材表面が５０％以上ある、で判定した。評価結果を表１
に示す。耐糸錆性は、カチオン電着塗装を施した塗膜に
ＮＴカッターでクロスカットを入れた後、耐糸錆性の評
価を行った。耐糸錆性は、塩水噴霧（５％ＮａＣｌ水溶
液、３５℃、２４ｈｒ）→湿潤試験（５０℃ｘ８５％Ｒ
Ｈ、１２０ｈｒ）を１サイクルとして、５サイクル実施
し、クロスカット部からの塗膜の膨れ幅の最大膨れ幅に
よって評価した。評価は、○：膨れ幅１ｍｍ未満、△：
膨れ幅１ｍｍ以上３ｍｍ未満、×：膨れ幅３ｍｍ以上で
判断した。
それぞれの板に生成したりん酸亜鉛皮膜の表面を走査型
電子顕微鏡により観察し、析出状態を調べた。評価は、
○：全面に結晶析出、△：一部素材表面がある、×：素
材表面が５０％以上ある、で判定した。評価結果を表１
に示す。耐糸錆性は、カチオン電着塗装を施した塗膜に
ＮＴカッターでクロスカットを入れた後、耐糸錆性の評
価を行った。耐糸錆性は、塩水噴霧（５％ＮａＣｌ水溶
液、３５℃、２４ｈｒ）→湿潤試験（５０℃ｘ８５％Ｒ
Ｈ、１２０ｈｒ）を１サイクルとして、５サイクル実施
し、クロスカット部からの塗膜の膨れ幅の最大膨れ幅に
よって評価した。評価は、○：膨れ幅１ｍｍ未満、△：
膨れ幅１ｍｍ以上３ｍｍ未満、×：膨れ幅３ｍｍ以上で
判断した。
【００２２】塗膜密着性：上塗り塗装を施したサンプル
を４０℃の蒸留水に１０日間浸漬後、直ちに塗膜にＮＴ
カッターで１ｍｍ角の碁盤目が１００個できるようにカ
ットを入れ、テープ剥離後の碁盤目の残り具合を観察し
た。評価は、○：碁盤目の剥離なし、△：碁盤目の剥離
面積が５％未満、×：碁盤目の剥離面積が５％以上で判
断した。また、１．０ｍｍｘ３０ｍｍｘ３００ｍｍの大
きさのＡ６００９合金及びＡ５１８２合金の処理板に対
して、１００φの球頭張出工具を用い、長さ２００ｍｍ
ｘ幅１２５〜１４０ｍｍの試験片に対して潤滑油を塗油
した後に、成形速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、ＢＨＦ１０ト
ンで成形して破断成形高さ（ＬＤＨ０）を求め、加工性
を評価した。評価は、◎：ＬＤＨ０ の値が無処理材よ
り３０％以上向上、○：ＬＤＨ０ の値が無処理材より
２０％以上向上、△：無処理材より１０％以上向上、
×：無処理材と同等又はそれ以下、で判定した。更に、
溶接性の評価として、同じ条件の試験片について、連続
打点性試験を電極としてチップＣ形４．５ｍｍφ、加圧
力を２００ｋｇｆで通電時間を１０サイクル、通電条件
は適正溶接電流を使用して行った。評価は、○：無処理
材より２０％以上向上、△：無処理材より１０％以上向
上、×：無処理材と同等又はそれ以下、で判断した。
を４０℃の蒸留水に１０日間浸漬後、直ちに塗膜にＮＴ
カッターで１ｍｍ角の碁盤目が１００個できるようにカ
ットを入れ、テープ剥離後の碁盤目の残り具合を観察し
た。評価は、○：碁盤目の剥離なし、△：碁盤目の剥離
面積が５％未満、×：碁盤目の剥離面積が５％以上で判
断した。また、１．０ｍｍｘ３０ｍｍｘ３００ｍｍの大
きさのＡ６００９合金及びＡ５１８２合金の処理板に対
して、１００φの球頭張出工具を用い、長さ２００ｍｍ
ｘ幅１２５〜１４０ｍｍの試験片に対して潤滑油を塗油
した後に、成形速度１０ｍｍ／ｍｉｎ．、ＢＨＦ１０ト
ンで成形して破断成形高さ（ＬＤＨ０）を求め、加工性
を評価した。評価は、◎：ＬＤＨ０ の値が無処理材よ
り３０％以上向上、○：ＬＤＨ０ の値が無処理材より
２０％以上向上、△：無処理材より１０％以上向上、
×：無処理材と同等又はそれ以下、で判定した。更に、
溶接性の評価として、同じ条件の試験片について、連続
打点性試験を電極としてチップＣ形４．５ｍｍφ、加圧
力を２００ｋｇｆで通電時間を１０サイクル、通電条件
は適正溶接電流を使用して行った。評価は、○：無処理
材より２０％以上向上、△：無処理材より１０％以上向
上、×：無処理材と同等又はそれ以下、で判断した。
【００２３】表１より明らかなように、本発明例の結果
はいずれもりん酸亜鉛処理性、耐糸錆性、塗膜密着性、
加工性及び溶接性ともに良好な結果であった。
はいずれもりん酸亜鉛処理性、耐糸錆性、塗膜密着性、
加工性及び溶接性ともに良好な結果であった。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明のＭｇ含有アルミニウム合金板
は、従来より問題であったりん酸亜鉛処理性の問題を解
決でき、特に、自動車などの用途において、りん酸亜鉛
処理による下地処理後塗装される場合に、鋼板と接触し
た状態で同時にりん酸亜鉛処理されるときにおいても優
れたりん酸亜鉛処理性を有する。従って、りん酸亜鉛処
理性から使用部位に制限を受けないのでＭｇ含有アルミ
ニウム合金板の用途を大きく広げるものであり、極めて
工業的価値の高い発明であるといえる。
は、従来より問題であったりん酸亜鉛処理性の問題を解
決でき、特に、自動車などの用途において、りん酸亜鉛
処理による下地処理後塗装される場合に、鋼板と接触し
た状態で同時にりん酸亜鉛処理されるときにおいても優
れたりん酸亜鉛処理性を有する。従って、りん酸亜鉛処
理性から使用部位に制限を受けないのでＭｇ含有アルミ
ニウム合金板の用途を大きく広げるものであり、極めて
工業的価値の高い発明であるといえる。
【図１】Ｍｇ含有アルミニウム合金表面に析出した本発
明の亜鉛及びりん酸を含有する不定比化合物の走査電子
顕微鏡写真である。
明の亜鉛及びりん酸を含有する不定比化合物の走査電子
顕微鏡写真である。
Claims (3)
- 【請求項１】 表面に亜鉛とりんを重量比（亜鉛／り
ん）３．２〜９．０で含有する不定形化合物を０．０５
〜２．０ｇ／ｍ2 有することを特徴とするりん酸亜鉛処
理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理
板。 - 【請求項２】 表面に、さらに上層として、０．１〜
１．８ｇ／ｍ2 の油層を有することを特徴とする請求項
１に記載のりん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有
アルミニウム合金処理板。 - 【請求項３】 Ｚｎイオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、 ＰＯ4 イオン：５．０〜４０ｇ／ｌ、 ＮＯ3 イオン：０．５〜１０ｇ／ｌ、 遊離フッ素を２００ｐｐｍ以上を含有する水溶液で、Ｍ
ｇ含有アルミニウム合金板の表面を処理することを特徴
とする請求項１または２に記載のりん酸亜鉛処理性に優
れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17655298A JPH11269595A (ja) | 1998-01-22 | 1998-06-10 | りん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-24061 | 1998-01-22 | ||
| JP2406198 | 1998-01-22 | ||
| JP17655298A JPH11269595A (ja) | 1998-01-22 | 1998-06-10 | りん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11269595A true JPH11269595A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=26361543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17655298A Withdrawn JPH11269595A (ja) | 1998-01-22 | 1998-06-10 | りん酸亜鉛処理性に優れた自動車用Ｍｇ含有アルミニウム合金処理板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11269595A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005525462A (ja) * | 2002-02-05 | 2005-08-25 | ペシネイ レナリュ | 車体の外被用のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金板 |
| KR101016915B1 (ko) | 2007-11-28 | 2011-02-22 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 표면 안정성이 우수한 알루미늄 합금재 및 그 제조 방법 |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP17655298A patent/JPH11269595A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005525462A (ja) * | 2002-02-05 | 2005-08-25 | ペシネイ レナリュ | 車体の外被用のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金板 |
| JP2009133006A (ja) * | 2002-02-05 | 2009-06-18 | Alcan Rhenalu | 車体の外被用のＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金板 |
| KR101016915B1 (ko) | 2007-11-28 | 2011-02-22 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 표면 안정성이 우수한 알루미늄 합금재 및 그 제조 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |