JPH1136082A

JPH1136082A - 軽金属または軽合金材料用表面処理液

Info

Publication number: JPH1136082A
Application number: JP13788698A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Nakada; 和也中田; Motoya Kawaguchi; 元哉川口; Kazuhiro Maeda; 一博前田
Original assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Current assignee: Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-02-09
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JP3930640B2

Abstract

(57)【要約】【課題】６価クロムを含有せず、廃水処理性に優れ、
しかも耐食性および塗膜密着性に優れる化成皮膜の形成
が可能な軽金属及び軽合金用表面処理液を提供する。【解決手段】０．０１〜５０ｇ／Ｌの過マンガン酸ま
たはその塩と、０．０１〜２０ｇ／Ｌの水溶性チタン化
合物および水溶性ジルコニウム化合物から選ばれる少な
くとも１種の化合物とを含有し、且つ１．０〜６．０の
ｐＨを有する表面処理液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽金属または軽合
金材料表面に優れた耐食性と塗膜密着性を付与するため
の新規な軽金属または軽合金材料用表面処理液に関する
ものである。本発明が特に効果的に適用できる分野は、
アルミニウム製熱交換器用フィン材、アルミ合金製のコ
イル、シ−ト材、ならびにマグネシウム（合金）製自動
車、航空機および電子機器部品材料の表面処理である。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムまたはアルミニウム合金材
料用表面処理液は、クロメ−トタイプとノンクロメ−ト
タイプとに大別できる。クロメ−トタイプの処理液の代
表的なものとしては、クロム酸クロメ−ト化成処理液と
りん酸クロメ−ト化成処理液が挙げられる。一方、マグ
ネシウムまたはマグネシウム合金材料用の表面処理方法
としては、ＪＩＳ−Ｈ−８６５１やＭＩＬ−Ｍ−３１７
１などに代表されるクロメート処理が実用化されてい
る。このようなクロメートタイプの表面処理液により形
成された化成被膜は優れた耐食性と塗膜密着性を有する
ものの、非常に有害な６価クロムを処理液中に含有して
いるため、環境上の問題から６価クロムを全く含有しな
い処理液の使用が望まれている。

【０００３】先ずアルミニウム（合金）の表面処理液に
ついて説明する。クロム酸クロメ−ト化成処理液は１９
５０年頃に実用化され、現在も熱交換器のアルミニウム
（合金）製フィン材、アルミホイール、建築材料、航空
機材料の表面処理に広く使用されている。このクロム酸
クロメ−ト化成処理液は、クロム酸と反応促進剤として
のフッ化物を主成分として含有するもので、金属材料表
面上に若干の６価クロムを含有する化成皮膜を形成す
る。

【０００４】りん酸クロメ−ト化成処理液は、米国特許
第２４３８８７７号に開示された発明によるもので、ク
ロム酸、りん酸およびフッ化水素酸を主成分として含有
し、金属材料表面上に水和したりん酸クロムを主成分と
する化成皮膜を形成する。この化成皮膜中には６価クロ
ムが含有されていないことから、飲料缶のボディ−材お
よび蓋材の塗装下地処理などに現在広く使用されてい
る。このようなクロメ−トタイプの表面処理液により形
成された化成皮膜は優れた耐食性と塗膜密着性を有する
ものの、有害な６価クロムを処理液中に含有しているの
で、環境上の問題から６価クロムを全く含有しない処理
液の使用が望まれている。

【０００５】クロムを含有しないノンクロメ−トタイプ
の表面処理液の代表的な発明としては、特開昭５２−１
３１９３７号公報に開示の方法が挙げられる。この表面
処理液はジルコニウムまたはチタンあるいはこれらの混
合物と、ホスフェ−トおよびフッ化物とを含有し、且つ
ｐＨが約１．５〜４．０の酸性の水性コ−ティング溶液
である。この表面処理液を用いて金属材料表面を処理す
ると、金属表面上にジルコニウムあるいはチタンの酸化
物を主成分とする化成皮膜が形成される。このノンクロ
メ−トタイプの表面処理液は、６価クロムを含有しない
という利点を有しており、現在アルミニウムＤＩ缶の表
面処理等に広く用いられているが、形成された皮膜の耐
食性がクロメ−ト皮膜よりも劣るという欠点がある。

【０００６】また、特開昭５７−４１３７６号公報に開
示の処理方法は、アルミニウム、マグネシウムおよびそ
の合金の表面に、チタン塩またはジルコニウム塩の１種
または２種以上とイミダゾール誘導体の１種または２種
以上とを含有する水溶液を用いて表面処理するものであ
る。この被膜の耐食性は、実施例によるとＪＩＺ−Ｚ−
２３７１に準じて４８時間にて発錆なしの性能となって
いる。なお、この性能は１５年前には十分であったが、
現在では到底満足とは言えない。この公報はさらに硝酸
や過酸化水素、過マンガン酸カリウム等の酸化剤を追加
的に、化合物換算で０．０１〜１００ｇ／Ｌ、添加する
ことも示しているが、過マンガン酸カリウム等の酸化剤
の実施例はない。

【０００７】また、特開平８−１４４０６３号公報には
過マンガン酸カリウムまたはマンガン酸カリウムあるい
はその両方と、鉱酸（ＨＮＯ₃ ，Ｈ₂ ＳＯ₄ ，ＨＦ）、
アルカリ（ＫＯＨ，ＮａＯＨ，ＮＨ₄ ＯＨ）、中性フッ
化物（ＫＦ，ＮａＦ）、酸性フッ化物（ＮＨ₄ ＨＦ₂ ，
ＮａＨＦ₂ ，ＫＨＦ₂ ）、ケイフッ化物（ＭｎＳｉＦ
₆ ，ＭｇＳｉＦ₆ ）などの皮膜形成促進剤を含有する水
溶液で、アルミニウム材料の表面に化成皮膜を形成させ
る表面処理方法が開示されている。しかし、この処理液
により形成された化成皮膜では、長期間の耐食性試験を
実施した場合、クロメート皮膜と同等以上の耐食性を期
待することはできない。

【０００８】以上のように、前記従来のノンクロメート
タイプの表面処理液を用いた場合、形成された化成皮膜
の耐食性や表面処理液の廃水処理性などに課題が残る。
このようなことから、特に優れた耐食性が要求されるア
ルミニウム製熱交換器用フィン材、アルミニウム系金属
材料のコイルおよびシ−ト材等の表面処理ラインにおい
て、現状ではノンクロメ−トタイプの表面処理液はほと
んど使用されていないのである。従って、現在のところ
処理液中に６価クロムを含有せず、廃水処理性に優れ、
しかも耐食性および塗膜密着性に優れる化成皮膜の形成
が可能な、アルミニウムまたはアルミニウム合金材料用
表面処理液は確立できていないのである。

【０００９】次に、マグネシウム（合金）の表面処理液
について説明する。上記の表面処理方法においては、
（１）処理液濃度が高い、（２）処理温度が高い、
（３）処理時間が長いなど、作業上の問題点も多く、こ
れらの改善も望まれている。

【００１０】クロムを含有しないノンクロメートタイプ
の表面処理液の代表的な発明としては、特公平３−６９
９４号に開示の方法が挙げられる。これは６価クロムを
含有しないりん酸塩表面処理方法ではあるが、優れた性
能を付与し得るものではない。すなわち、この処理方法
はそのりん酸塩処理後に珪酸塩処理を施し、さらにその
上にシリコーン処理を施す必要があり、りん酸塩処理単
独被膜ではマグネシウムまたはマグネシウム合金材料表
面の塗装下地処理方法として、耐食性および塗膜密着性
のレベルが低いという問題点がある。さらに、この処理
方法では多段処理工程を必要とし、処理温度が高く、処
理時間が長いなどの欠点がある。

【００１１】りん酸塩による表面処理方法としては、り
ん酸亜鉛系、りん酸鉄系、りん酸カルシウム系、りん酸
ジルコニウム系などの処理液を用いる方法が知られてい
るが、これらの方法では実用上十分な耐食性を付与する
ことが困難である。

【００１２】また、ＪＩＳ−Ｈ−８６５１の７種にはり
ん酸マンガン処理が示されているが、この処理液はクロ
ムを含有するものであり、処理温度が８０〜９０℃と高
く、処理時間も３０〜６０分とかなり長いため、実用的
に不満足なものである。

【００１３】また、特開平８−３５０７３号公報には過
マンガン酸またはマンガン酸あるいはその両方と、鉱酸
（ＨＮＯ₃ ，Ｈ₂ ＳＯ₄ ，ＨＦ）、アルカリ（ＫＯＨ，
ＮａＯＨ，ＮＨ₄ ＯＨ）、中性フッ化物（ＭｎＳｉＦ
₆ ，ＭｇＳｉＦ₅ ）などの皮膜形成促進剤を含有する水
溶液で、マグネシウム材料の表面に化成皮膜を形成させ
る表面処理方法が開示されている。しかし、この処理液
により形成された化成皮膜では、長期間の耐食性試験を
実施した場合、クロメート皮膜と同等以上の耐食性を期
待することはできない。

【００１４】以上のように、前記従来のノンクロメート
タイプの表面処理液を用いた場合、形成された化成皮膜
の耐食性や実用上の処理条件などに課題が残る。このよ
うなことから、優れた耐食性や塗膜密着性が要求される
マグネシウム合金製の自動車材料、航空機材料および電
子機器材料などの表面処理ラインにおいて、現状ではノ
ンクロメートタイプの表面処理液はほとんど使用されて
いないのである。従って、現状のところ処理液中に６価
クロムを含有せず、作業性に優れ、しかも耐食性および
塗膜密着性に優れる化成皮膜の形成が可能な、マグネシ
ウムまたはマグネシウム合金材料表面処理液は確立でき
ていないのである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
抱える上記問題点を解決するためのものであり、具体的
には軽金属または軽合金材料表面に特定の金属の組合わ
せからなる皮膜を形成することができ、優れた耐食性と
塗膜密着性を付与することが可能な表面処理液を提供す
ることを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来技術
の抱える前記問題点を解決するための手段について鋭意
検討を行った。その結果、特定量の過マンガン酸または
その塩と、水溶性チタン化合物および水溶性ジルコニウ
ム化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物を特定量
含有する、ｐＨ１．０〜７．０の表面処理液を用いるこ
とで、軽金属または軽合金表面に優れた耐食性と塗膜密
着性を有する化成皮膜を形成し得ることを新たに見い出
し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の表面処
理液は、０．０１〜５０ｇ／Ｌの過マンガン酸またはそ
の塩と、０．０１〜２０ｇ／Ｌの水溶性チタン化合物お
よび水溶性ジルコニウム化合物から選ばれる少なくとも
１種の化合物とを含有し、且つ１．０〜７．０のｐＨを
有することを特徴とするものである。

【００１７】次に、本発明の構成について詳細に説明す
る。本発明の表面処理液は、過マンガン酸またはその塩
と、水溶性チタン化合物および水溶性ジルコニウム化合
物から選ばれる少なくとも１種の化合物を必須成分とし
て含有する酸性の処理液である。本発明においては、マ
ンガンとチタン、マンガンとジルコニウムあるいはマン
ガンとチタンとジルコニウムのように、マンガンを含む
２種以上の重金属元素の化合物から成る複合皮膜を形成
させることが重要であり、これによって形成された化成
皮膜の耐食性が向上するのである。

【００１８】本発明の表面処理液に過マンガン酸または
その塩を含有させるには、過マンガン酸またはその塩の
１種あるいは２種以上使用することができ、その種類に
特に限定はない。過マンガン酸またはその塩の含有量は
０．０１〜５０ｇ／Ｌの範囲内にあることが必要であ
り、より好ましくは０．０５〜２０ｇ／Ｌの範囲であ
る。過マンガン酸またはその塩の含有量が０．０１ｇ／
Ｌ未満でも化成皮膜は形成されるが、耐食性および塗膜
密着性が劣るので好ましくない。また、５０ｇ／Ｌを超
えても良好な化成皮膜は形成されるが、その効果は飽和
し処理液のコストが高くなり経済的に無駄である。

【００１９】本発明の表面処理液に水溶性チタン化合物
または水溶性ジルコニウム化合物を含有させるには、チ
タンまたはジルコニウムの硫酸塩、オキシ硫酸塩、酢酸
塩、アンモニウム塩およびフッ化物等から選ばれる１種
または２種以上を使用することができ、水溶性の化合物
であればその種類に特に限定はない。また、その含有量
は０．０１〜２０ｇ／Ｌの範囲内にあることが必要であ
り、より好ましくは０．１〜３ｇ／Ｌの範囲である。水
溶性チタン化合物または水溶性ジルコニウム化合物の含
有量が０．０１ｇ／Ｌ未満でも化成皮膜は形成される
が、耐食性が劣るので好ましくない。また、２０ｇ／Ｌ
を超えても良好な化成皮膜は形成されるが、その効果は
飽和しコストが高くなり経済的に無駄である。

【００２０】本発明の表面処理液のｐＨは、１．０〜
７．０の範囲に調整されなければならない。好ましくは
アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理液はｐ
Ｈ１．０〜６．０であり、より好ましくはｐＨ２．０〜
５．０の範囲である。またマグネシウムまたはマグネシ
ウム合金の表面処理液については好ましくはｐＨ２．０
〜６．０の範囲である。ｐＨがこれらの下限未満では、
金属材料表面に対するエッチングが過多となり、外観に
ムラを生じ、また、ｐＨが上限を超えると、耐食性に優
れた化成皮膜の形成が困難であったり、処理液中に含有
されている金属イオンが沈澱物を生成し易くなるため液
の安定性に問題を生じる場合があるので、何れの場合も
好ましくない。本発明の表面処理液のｐＨを上記の範囲
に調整する際には、必要に応じて硝酸、硫酸、りん酸、
フッ化水素酸およびケイフッ化水素酸などの酸、並びに
水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウムお
よび水酸化アンモニウムなどのアルカリを使用できる。

【００２１】なお、本発明において金属材料が銅、鉄、
マグネシウムなどを含有するアルミニウム合金からなる
場合、表面処理液中に溶出した合金成分の銅や鉄やマグ
ネシウムなどの金属イオンにより処理液の安定性が著し
く低下することがあるので、この場合にはこれらの合金
成分金属をキレ−トするために、封鎖剤としてグルコン
酸、ヘプトグルコン酸、蓚酸、酒石酸、有機ホスホン酸
およびエチレンジアミンテトラ酢酸などの有機酸または
これらのアルカリ金属塩を添加してもよい。同様に、ア
ルミニウム、亜鉛などを含有するマグネシウム合金も上
記封鎖剤の使用が可能である。

【００２２】また、本発明においては化成皮膜の形成を
促進させるために、タングステン酸、モリブデン酸およ
びそれらの塩、並びにtert-Butyl hydroperoxide((CH₃)
₃C-O-OH)等の水溶性有機過酸化物などの酸化剤を併用し
てもよい。

【００２３】上記方法により形成される化成皮膜は、そ
の構成成分がマンガンと、チタンおよびジルコニウムか
ら選ばれる少なくとも１種とから成り、Ｍｎ／Ｔｉ、Ｍ
ｎ／ＺｒあるいはＭｎ／（Ｔｉ＋Ｚｒ）の重量比が好ま
しくは０．０５〜１００である。なお、被処理材料がア
ルミニウムもしくはアルミニウム合金である場合は、上
記の重要比はより好ましくは０．１〜２０．０であり、
最も好ましくは０．２〜５．０の範囲である。且つこれ
ら全金属の皮膜重量は好ましくは５〜５００ｍｇ／ｍ²
であり、より好ましくは１０〜３００ｍｇ／ｍ² の範囲
である。被処理材がマグネシウムもしくはマグネシウム
合金である場合は、より好ましくは上記重量比が０．１
〜２０であり、最も好ましくは０．５〜２０である。上
記の重量比が下限未満では耐食性が劣る傾向があり、一
方上限を超えると長期的耐食性が劣る傾向があり、何れ
の場合も好ましくない。皮膜重量が５ｍｇ／ｍ² 未満で
は、耐食性および塗膜密着性が不十分になることがあ
り、このましくない。また、皮膜重量が５００ｍｇ／ｍ
² を超えても耐食性は優れるが、その効果は飽和しコス
トが高くなり経済的に無駄である。なお、皮膜重量が５
００ｍｇ／ｍ² を超えると、塗膜密着性が低下する傾向
があり、また皮膜の外環にムラが目立ち、これらの点か
らも好ましくない。また、本発明化成皮膜の構成成分で
あるマンガン、チタン、ジルコニウムについては、金属
状態、酸化物、りん酸塩など、皮膜中での存在形態につ
いて特に限定はない。

【００２４】次に、本発明の表面処理液を用いて軽金属
または軽合金材料を処理する方法について説明する。本
発明の表面処理液は、好ましい例として次に示す工程で
適用される。表面清浄：脱脂（酸系、アルカリ系、溶剤系のいずれ
でもよい）水洗本発明処理液による表面処理水洗脱イオン水洗乾燥

【００２５】また、本発明の表面処理液は温度１０〜８
０℃、時間１〜３００秒の条件下で軽金属または軽合金
材料の表面に接触させることが好ましい。この接触温度
が１０℃未満では、処理液と金属表面との反応性が不十
分であり良好な化成皮膜が形成されず、また、それが８
０℃を超えると化成皮膜は形成されるが、エネルギ−コ
ストが高くなり経済的に無駄である。また、処理時間が
１秒未満では十分に反応せず、耐食性に優れた化成皮膜
は形成されない。一方、時間が３００秒を超えても、得
られる化成皮膜の耐食性および塗膜密着性の向上は認め
られない。なおアルミニウムおよびアルミニウム合金を
処理するより好ましい条件は、２０〜８０℃かつ１〜１
２０秒である。

【００２６】なお、本発明において表面処理液との接触
方式は、浸漬法、スプレ−法のいずれでもよい。本発明
方法により、軽金属または軽合金材料の表面に形成させ
る化成皮膜の付着量は、マンガンに換算して５〜３００
ｍｇ／ｍ² 、チタンまたはジルコニウムに換算して３〜
１００ｍｇ／ｍ² であることが好ましい。マンガンに換
算した付着量が５ｍｇ／ｍ² 未満では、得られる化成皮
膜の耐食性および塗膜密着性が不十分になることがあ
り、また、それが３００ｍｇ／ｍ² を超えると得られる
化成皮膜の外観にムラが目立ち好ましくない。また、チ
タンまたはジルコニウムに換算した付着量が３ｍｇ／ｍ
² 未満では、得られる化成皮膜の耐食性が不十分であ
り、また、それが１００ｍｇ／ｍ² を超えても耐食性の
優れた化成皮膜は形成されるが、その効果は飽和するの
で経済的に無駄である。本発明方法により表面処理され
るアルミニウムまたはアルミニウム合金材料は、純アル
ミニウムおよびアルミニウム合金を包含し、アルミニウ
ム合金は、例えばＡｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｎ、Ａｌ−Ｍｇ
およびＡｌ−Ｓｉなどの合金を包含する。同じく、本発
明方法により表面処理されるマグネシウムまたはマグネ
シウム合金材料は、マグネシウムからなる材料およびマ
グネシウム合金よりなる金属を包含し、マグネシウム合
金は、例えばＭｇ−Ａｌ−Ｚｎ、Ｍｇ−ＺｎおよびＭｇ
−Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｎなどの合金を包含する。また、本発
明方法に用いられる軽金属および軽合金材料には、その
形状、寸法などに制限はなく、例えば板材および各種成
形品などを包含する。

【００２７】

【実施例】以下に、実施例を比較例とともに挙げ、本発
明の表面処理液の効果をより具体的に説明する。［供試材Ａ］Ａｌ−Ｍｎ系合金板（ＪＩＳ３００４）を使用した。寸法：１５０mm×７０mm，板厚０．２mm ［供試材Ｂ］ＪＩＳＨ２２２２に規定のマグネシウム
合金ＡＺ９１Ｄのダイカスト板を使用した（寸法：１５
０mm×７０mm，板厚０．２mm) 。

【００２８】［供試材Ａの処理条件］次の工程→→
→→→の順序で処理を行い、表面処理板を作製
した。脱脂（６０℃，６０秒，浸漬法）市販のアルカリ性脱脂剤（登録商標：ファインクリーナ
ー３１５，日本パーカライジング株式会社製）の３％水
溶液を用いた。水洗（常温，３０秒，スプレ−法）化成処理（浸漬法）表１および図１（表２）に示される組成および処理条件
で表面処理を行った。実施例１〜５および比較例１〜４
の表面処理液に用いた物質を表１に示す。なお、表２の
処理液組成の欄に示した各物質の重量は、純分として換
算した値である。また、比較例５〜７の表面処理条件に
ついては以下に示す。水洗（常温，３０秒，スプレー法）脱イオン水洗（常温，３０秒，スプレー法）加熱乾燥（８０℃，３分，熱風オーブン）

【００２９】［供試材Ｂの処理条件］次の工程→→
→→→の順序で処理を行い、表面処理板を作製
した。脱脂（６０℃，６０秒、浸漬法）市販のアルカリ性脱脂剤（登録商標：ファインクリーナ
ー３１５、日本パーカライジング株式会社製）の３％水
溶液を用いた。水洗（常温、３０秒、スプレー法）表面処理（浸漬法）表３および図２（表４）に示される組成および処理条件
で表面処理を行った。実施例６〜１０および比較例８〜
１１の表面処理液組成の欄に示した各物質の重量は、純
分として換算した値である。また、比較例の表面処理条
件については以下に示す。水洗（常温、３０秒、スプレー法）脱イオン水洗（常温、３０秒、スプレー法）加熱乾燥（８０℃、３分、熱風オープン）

【００３０】

【００３１】

【００３２】比較例１は過マンガン酸塩のみを処理液成
分とし、Ｍｎ含有皮膜を形成するようにした比較例であ
る。比較例２はＺｒ化合物のみを処理液成分とし、Ｚｒ
含有皮膜を形成するようにした比較例である。比較例３
はＴｉが極めて少ないＭｎ／Ｔｉ皮膜を、比較例４はＭ
ｎが極めて少ないＭｎ／Ｔｉ皮膜を形成するようにした
比較例である。

【００３３】比較例５化成処理に、市販のりん酸ジルコニウム系表面処理剤
（登録商標：アロクロム７１３，日本パ−カライジング
株式会社製）の７％水溶液を用いた。そして、この液を
温度４０℃、時間６０秒、浸漬法の条件で前記Ａｌ−Ｍ
ｎ系合金板に施し、耐食性および塗膜密着性を評価し
た。

【００３４】比較例６表面処理に、市販のクロム酸クロメート化成処理剤（登
録商標：アルクロム７１３，日本パ−カライジング株式
会社製）の７％水溶液を用いた。そして、この液を温度
４０℃、時間６０秒、浸漬法の条件で前記Ａｌ−Ｍｎ系
合金板に施し、耐食性および塗膜密着性を評価した。

【００３５】比較例７化成処理に、市販のりん酸クロメート化成処理剤の水溶
液（登録商標：アルクロムＫ７０２ＳＬ；４％およびア
ルクロムＫ７０２ＡＣ；０．３％の混合水溶液、いずれ
も日本パ−カライジング株式会社製）の３％水溶液を用
いた。そして、この液を温度５０℃、時間２０秒、スプ
レー法の条件で前記Ａｌ−Ｍｎ系合金板に施し、耐食性
および塗膜密着性を評価した。

【００３６】比較例８は過マンガン酸塩のみを処理液成
分とし、Ｍｎ含有皮膜を形成するようにした比較例であ
る。比較例９はＺｒ化合物のみを処理液成分とし、Ｚｒ
含有皮膜を形成するようにした比較例である。比較例１
０はＭｎが極めて少ないＭｎ／Ｔｉ皮膜を、比較例１１
はＺｒが極めて少ないＭｎ／Ｚｒ皮膜を形成するように
した比較例である。

【００３７】比較例１２表面処理に、市販のクロム酸クロメート化成処理財（登
録商標：アルクロム７１３，日本パーカライジング株式
会社製）の７％水溶液を用いた。そして、この液を温度
３０℃、時間６０秒、浸漬法の条件で前記マグネシウム
合金板に施し、耐食性および塗膜密着性を評価した。

【００３８】比較例１３表面処理に重クロム酸ナトリウムを主成分とするＭＩＬ
−Ｍ−３１７１Ｃ（ＴＹＰＥＩＩＩ）による処理液を用
いた。そして、この液を温度９５℃、時間３０分、浸漬
法の条件で前記マグネシウム合金板に施し、耐食性およ
び塗膜密着性を評価した。

【００３９】［評価方法］（１）付着量蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｍｎ、Ｔｉ、ＺｒおよびＣ
ｒの皮膜重量を測定した。（２）耐食性耐食性の評価は、ＪＩＳ−Ｚ−２３７１に準拠した塩水
噴霧試験を用いた。塩水噴霧１０００時間後の表面処理
板の腐食発生状態を目視で評価した。評価基準は、以下
の通りである。 ◎：腐食面積率１０％未満 ○：腐食面積率１０％以上、５０％未満 △：腐食面積率５０％以上、９０％未満 ×：腐食面積率９０％以上（３）供試材Ａの塗膜密着性実施例１〜５および比較例１〜７の条件で表面処理され
たＡｌ−Ｍｎ系合金板の表面に、エポキシフェノ−ル系
の缶蓋用塗料を塗膜厚５μｍの厚さで塗装し、２２０℃
で３分間の焼付けを行った。次に、この塗装板の中央部
にカッターで２ｍｍ幅１００マスの碁盤目を入れ、脱イ
オン沸騰水中に６０分間浸漬した。そして、塗装板を風
乾後、セロテープ剥離テストを実施し、この時に剥離し
なかった碁盤目の残存数で塗膜密着性を評価した。な
お、この残存数が多いほど塗膜密着性が優れることを意
味し、残存数が９８以上であれば実用上十分な性能であ
る。評価結果は図１（表２）に示す。（４）供試材Ｂの塗膜密着性実施例６〜１０および比較例８〜１３の条件で表面処理
されたマグネシウム合金板の表面に、エポキシ樹脂系塗
料を乾燥塗膜厚１０μｍになるように塗装し、２００℃
で１０分間の焼付けを行った。次に、この塗装板の中央
部にカッターで２ｍｍ幅１００マスの碁盤目を入れ、脱
イオン沸騰水中に６０分間浸漬した。そして、塗装板を
風乾後、セロテープ剥離テストを実施し、この時に剥離
しなかった碁盤目の残存数で塗膜密着性を評価した。な
お、この残存数が多いほど塗膜密着性が優れることを意
味し、残存数が９８以上であれば実用上十分な性能であ
る。評価結果は図２（表４）に示す。

【００４０】表２および３より、本発明の処理液に形成
される化成皮膜は市販のクロム酸クロメート、リン酸ク
ロメートと同等の耐食性を有し、かつ相当量のＭｎとＴ
ｉ／Ｚｒの共存した複合皮膜を形成することによりすぐ
れた耐食性を実現することが分かる。

【００４１】

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
に係わる表面処理液を軽金属または軽合金材料に適用す
ることにより、優れた耐食性と塗膜密着性を有する６価
クロムを含有しない化成皮膜を形成させることが可能と
なった。従って、本発明の軽金属または軽合金材料用表
面処理液は、実用上極めて有用なものである。近年、と
くにコンピュータ機器や携帯電話の筺体については、リ
サイクル性、熱放散性、重量当たりの比強度等の観点か
ら素材がプラスチックからマグネシウム合金に移行しつ
つある。一方、これら電子機器の使用により発生する電
磁波がノイズとなって他のコンピュータ機器の誤作動を
招き、様々な問題を引き起こしている。このようなこと
から、マグネシウム合金を素材とした電子機器の分野で
は耐食性や塗膜密着性だけでなく、電磁シールド性にも
優れる表面処理方法の確立が望まれるようになった。本
発明の表面処理液により形成された皮膜は、皮膜中に有
害なクロムを含有せず、優れた耐食性と塗膜密着性を有
し、しかも皮膜の表面抵抗が低く優れた電磁シールド性
をも付与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】化成処理液の組成、条件及び評価試験結果を
示す図表（表２）である。

【図２】表面処理液の組成、条件及び評価試験結果を
示す図表（表４）である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．０１〜５０ｇ／Ｌの過マンガン酸ま
たはその塩と、０．０１〜２０ｇ／Ｌの水溶性チタン化
合物および水溶性ジルコニウム化合物から選ばれる少な
くとも１種の化合物とを含有し、且つ１．０〜７．０の
ｐＨを有することを特徴とする軽金属または軽合金材料
用表面処理液。
【請求項２】前記軽金属がアルミニウムであり、また
前記軽合金がアルミニウム合金であり、さらに前記処理
液のｐＨが１．０〜６．０である請求項１記載の軽金属
または軽合金材料用表面処理液。
【請求項３】前記軽金属がマグネシウムであり、また
前記軽合金がマグネシウム合金である請求項１記載の軽
金属又は軽合金材料用表面処理液。