JPH11613A

JPH11613A - 成形性および塗装焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法

Info

Publication number: JPH11613A
Application number: JP15637597A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hashiguchi; 耕一橋口; Yoshihiro Matsumoto; 義裕松本; Tomomasa Ikeda; 倫正池田; Motohiro Nanbae; 元広難波江
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1999-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】成形性、溶接性、塗装密着性、耐食性および塗
装焼付硬化性に優れ、自動車の車体用板材として好適な
アルミニウム合金板を高効率かつ低コストで製造するこ
とができる方法の提供。【解決手段】Ｍｇ０．２〜１．５重量％、Ｓｉ０．４〜
２．０重量％を含むアルミニウム合金を冷延後、４５０
℃以上の温度に１０秒以上加熱する溶体化連続焼鈍処理
を施してアルミニウム合金素地原板を得た後、該アルミ
ニウム合金素地原板の表面にクロメート被膜を形成し、
さらに有機潤滑剤を含有する有機樹脂塗布液を塗布し、
１８０〜３００℃の温度範囲で１０分以内で乾燥して、
非脱膜型潤滑性表面被膜を形成する工程を有する、成形
性および塗装焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形性および塗装
焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法に関
し、特に、成形性、溶接性、塗装密着性、耐食性および
塗装焼付硬化性に優れ、自動車の車体用板材として好適
なアルミニウム合金板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境問題への対応策の一つと
して自動車車体を軽量化する要求が高まっている。その
ため、重量に対する比強度の高いアルミニウム合金板の
適用が検討され、いくつかの部品については既に実用化
されている。このような部品に使用されるアルミニウム
合金板に対しては、強度、成形性、溶接性、塗装性、耐
食性等の特性が、従来、この種の用途に多用されている
薄鋼板と同レベルを有することが求められている。各種
のアルミニウム合金板の中で、これらの特性において、
薄鋼板と同レベルのものは、現在見当たらず、近いレベ
ルの特性を有するものとして、Ａｌ−Ｍｇ系（５０００
系）合金とＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系（６０００系）合金の板
材が一般的に使用されている。Ａｌ−Ｍｇ系合金は、中
程度の強度を有し、特に、成形性、溶接性および耐食性
において優れていることが特徴であり、自動車車体の内
板、外板に使用されている。しかし、Ａｌ−Ｍｇ系合金
を自動車車体の外板に使用した場合、固溶元素のＭｇに
起因するストレッチャーストレインマークが発生し外観
品質を著しく損なう場合がある。一方、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系合金は、塗装時の乾燥加熱によって強度が増大す
る、いわゆる塗装焼付硬化性を有し、さらにＡｌ−Ｍｇ
系合金で問題となるストレッチャーストレインマークが
発生しない利点があり、高強度（耐デント性）を要求さ
れる外板に使用されている。しかし、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系合金は、成形性、溶接性および耐食性が、Ａｌ−Ｍｇ
合金に比べて劣る欠点がある。

【０００３】上述のとおり、鋼板に比べて多くの点で劣
っているアルミニウム合金板の諸特性を鋼板レベルまで
改善するために多くの努力が払われ、例えば、アルミニ
ウム合金板の各特性について、以下のような方策が採用
または提案されてきた。

【０００４】アルミニウム合金板は、γ値が０．６程度
と鋼板が通常の２程度のγ値を示すのに比べて著しく低
く、さらに局部伸びが小さいため、その成形性は高張力
薄鋼板に比べても著しく劣る。このアルミニウム合金板
の成形性を改善する方策は主に２つに分類される。第１
の方策は、伸びを向上させるもので、具体的には、５０
００系合金で不純物であるＦｅおよびＳｉの含有量の上
限を規制すると同時にＭｇを多量に添加し、さらに高純
度地金の採用により伸びの改善を図るものである（特開
昭６１−１３０４５２号公報）。一方、６０００系合金
は、５０００系合金より成形性が劣るために、採用部品
がさらに限定されたり、部品の細分化が必要になり、よ
り大きなコストアップの原因となっている。また、６０
００系合金の成形性改善には、前述した５０００系に適
用される手法を採用することができず、高Ｓｉ化するな
どの組成制御の方法が提案されている（特開平１−１１
９５３号公報）。第２の方策は、プレス成形時に使用さ
れる工具、成形用金型等とアルミニウム合金板との摩擦
を小さくして、材料の流れ込みを改善、つまり摺動性を
向上させるもので、例えば、Ｚｎ系めっき鋼板に適用さ
れている有機潤滑樹脂、いわゆる潤滑鋼板用の樹脂を、
そのままアルミニウム合金板に適用した技術が提案され
（特開平４−２６８０３８号公報、特開平６−５５１３
７号公報）、また、本発明者らは、先に、有機潤滑剤を
多量に含む有機樹脂被膜をアルミニウム合金板上に形成
する技術を提案した（特開平８−１０８５０２号公
報）。この技術は、全ての特性を総合的にバランスを保
ちながら改善する方策として有効なものである。

【０００５】また、アルミニウム合金板のスポット溶接
においては、鋼板の溶接における場合よりも電極寿命が
短く、自動車車体等の生産効率を悪化させる原因となっ
ている。すなわち、アルミニウム合金板のスポット溶接
では、電極とアルミニウム合金板との溶着現象が起こり
やすく、電極の劣化や損耗が激しく、適正な剪断強度を
有するナゲット部が形成されなくなるまでの連続打点数
が著しく少ないため、溶着が起こる前や適切なナゲット
が形成されなくなる前に、電極先端の形状をドレッシン
グによって整えたり、新しい電極と交換する頻度が多く
なる問題がある。このように、アルミニウム合金板のス
ポット溶接時の電極寿命を改善するために、例えば、新
しい電極材料（特開平５−０７７０６１号公報）、材料
の表面の酸化膜を制御する方法（特開平７−２４６４８
０号公報）、電極−アルミニウム合金板間に鋼等の金属
を介在させながら通電する方法（特開平５−２２８６４
２号公報）等の各種の提案がなされてきたが、未だ、鋼
板のスポット溶接におけると同等の電極寿命を達成する
には至っていない。特に、アルミニウム合金板に、プレ
ス成形性の改善を目的として、前記の有機潤滑樹脂を適
用する場合、従来の潤滑鋼板用の有機樹脂を使用する
と、その高い電気抵抗のために、スポット溶接性が実用
に耐え得ないレベルにまで劣化する問題が発生する。こ
れはアルミニウム合金板固有の問題であるが、従来、こ
のような問題を改善する技術は提案されていなかった。

【０００６】ところで、フード等の自動車の外板部品に
は、耐デント性が要求される。そのため、これらの部品
には、塗装焼付硬化性を有する６０００系のアルミニウ
ム合金が採用されている。しかし、６０００系合金の塗
装焼付硬化性を発揮させるためには、高い塗装焼付け温
度が必要であり、省エネの観点から今後低温化すると考
えられる塗装乾燥温度では、十分に塗装焼付硬化性を発
揮して、所要の強度を確保することが困難となると考え
られる。そこで、６０００系合金の塗装焼付硬化性をさ
らに向上させるために、最終焼鈍時の溶体化処理後急冷
し冷却途中で時効処理を行うかまたは冷却後再加熱を行
う、いわゆる復元処理を行うことが提案されている（特
開平５−２４７６１０号公報、特開平３−２９４４５６
号公報、特開平７−２２８９５７号公報）。しかし、こ
の復元処理は２回加熱を伴うためコスト増の原因となる
不都合がある。

【０００７】前述のとおり、６０００系のアルミニウム
合金は、塗装焼付硬化性を有するため、耐デント性が要
求される自動車車体外板に使用されるケースが多い。し
かし、６０００系合金は、塗装後の塗膜下腐食として知
られる糸錆が発生しやすいという欠点を有する。そこ
で、この問題を改善するために糸錆に対して有害なＣｕ
量を極力少なくする、またはクロメートなどの表面処理
を行う等の方策が採用されている（特開平７−１２６７
８４号公報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の方策によって、
アルミニウム合金板の各種特性をかなりの程度まで向上
させることができる。しかし、塗装焼付硬化性をさらに
向上させるとともに、成形性、溶接性、塗装密着性およ
び耐食性をも向上させたアルミニウム合金板が求められ
ている。

【０００９】そこで、本発明の目的は、６０００系合金
の塗装焼付硬化性をさらに高めつつ６０００系合金の欠
点である成形性、溶接性さらには耐食性をともに改善
し、成形性、溶接性、塗装密着性、耐食性および塗装焼
付硬化性に優れ、自動車の車体用板材として好適なアル
ミニウム合金板を、高効率かつ低コストで製造すること
ができる方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明者らは、鋭意検討の結果、６０００系アルミ
ニウム合金板の成形性および耐食性を向上させる方策と
して、有機潤滑剤と、有機樹脂とを含む非脱膜型潤滑性
表面被膜を形成するとともに、被膜の形成時における乾
燥を、従来よりも高い温度で、乾燥と復元処理を兼ねて
行なうことにより、省工程による低コスト化を図るとと
もに、塗装焼付硬化性の向上に加えて、慴動抵抗の低減
による成形性の向上、また、溶接性および耐食性の向上
を達成することができるという新規な知見を得て、本発
明を想到するに至った。

【００１１】すなわち、本発明は、Ｍｇ０．２〜１．５
重量％、Ｓｉ０．４〜２．０重量％を含むアルミニウム
合金を冷延後、４５０℃以上の温度に１０秒以上加熱す
る溶体化連続焼鈍処理を施してアルミニウム合金素地原
板を得た後、該アルミニウム合金素地原板の表面にクロ
メート被膜を形成し、さらに有機潤滑剤を含有する有機
樹脂塗布液を塗布し、１８０〜３００℃の温度範囲で１
０分以内で乾燥して、非脱膜型潤滑性表面被膜を形成す
る工程を有する、成形性および塗装焼付硬化性に優れた
アルミニウム合金板の製造方法を提供するものである。

【００１２】以下、本発明のアルミニウム合金板の製造
方法（以下、「本発明の方法」という）について詳細に
説明する。

【００１３】本発明の方法において用いられるアルミニ
ウム合金素地原板は、ＭｇおよびＳｉを必須成分とする
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系のアルミニウム合金からなるもので
あり、Ｍｇ−Ｓｉ系析出物によって、塗装焼付後の強度
の向上を得ることができるものである。アルミニウム合
金中のＭｇ量は、０．２〜１．５重量％であり、好まし
くは０．５〜１．０重量％である。Ｍｇ量が０．２重量
％未満のアルミニウム合金では、車体パネル用として必
要な強度を有するアルミニウム合金板が得られず、ま
た、得られるアルミニウム合金板の伸びが低く、必要な
成形性が得られない。また、Ｍｇ量が１．５重量％を超
えるアルミニウム合金では、強度の上昇や伸びの増大が
期待できないばかりか、コストの上昇や製造工程での歩
留り低下を招く。

【００１４】また、Ｓｉは、６０００系アルミニウム合
金の有する優れた強度、伸びおよび塗装焼付硬化性を確
保するために必須の成分である。アルミニウム合金中の
Ｓｉ量は、０．４〜２．０重量％であり、好ましくは
０．７〜１．５重量％である。Ｓｉ量が０．４重量％未
満のアルミニウム合金では、焼付け硬化による強度上昇
が期待できず、自動車の車体パネル材として必要な強度
が確保できない。また、Ｓｉが２．０重量％を超えるア
ルミニウム合金では、併存して析出物を作るＭｇ量との
関係で強度の上昇が期待できないばかりか、過剰なＳｉ
系酸化物の生成を招き表面性状が悪化するおそれがあ
る。

【００１５】また、アルミニウム合金素地原板は、必要
に応じてＣｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、および
Ｖのいずれか１種または２種以上を含有することができ
る。本発明の方法において、アルミニウム合金中のＣｕ
およびＺｎは成形性を向上させるために有効であるが、
耐食性を若干低下させる傾向があり、必要に応じて添加
することが望ましい。Ｃｕを添加する場合は、１．５重
量％以下である。Ｃｕの添加量が１．５重量％を超える
と、得られるアルミニウム合金板の耐食性が大幅に劣化
する。また、Ｚｎの添加量が２．０重量％を超えると成
形性が低下するおそれがある。

【００１６】さらに、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、ＴｉまたはＶ
は、アルミニウム合金素地原板の材料組織を微細化、均
質化させるために有効であるが、材料中に粗大な化合物
を生じて、成形性を低下させる傾向があり、必要に応じ
て添加することが望ましい。Ｃｒを添加する場合は、
０．５重量％以下が望ましい。Ｍｎを添加する場合は、
１．０重量％以下が望ましい。Ｚｒを添加する場合は、
０．３重量％以下が望ましい。Ｔｉを添加する場合は、
０．１重量％以下が望ましい。Ｖを添加する場合は、
０．２重量％以下が望ましい。

【００１７】本発明の方法において、前記のアルミニウ
ム合金素地原板の表面に非脱膜型潤滑性表面被膜が形成
される。非脱膜型潤滑性表面被膜は、アルミニウム合金
素地原板の両面に形成してもよいし、必要に応じて、ア
ルミニウム合金素地原板の片面に非脱膜型潤滑性表面被
膜を形成し、他の片面はアルミニウム合金素地原板の素
地面のまま、あるいは他の片面にクロメート被膜のみを
形成してもよい。

【００１８】非脱膜型潤滑性表面被膜は、アルミニウム
合金素地原板の上に形成されたクロメート被膜と、その
クロメート被膜の上層に形成される有機潤滑剤を含有す
る有機樹脂被膜との少なくとも２層から構成される。ア
ルミニウム合金素地原板の上に形成されるクロメート被
膜は、反応型クロメート処理、塗布型クロメート処理、
電解クロメート処理等のいずれの処理によって形成され
たものでもよく、特に制限されない。クロメート被膜の
付着量は、自動車製造時の塗装工程における前処理とし
て行われるリン酸亜鉛化成処理での素地アルミニウムの
溶出防止および上層の有機樹脂被膜の密着性の確保のた
め、少なくとも金属クロム換算で１．０ｍｇ／ｍ²以上
が必要であり、付着量が１００．０ｍｇ／ｍ²を超える
とスポット溶接性が低下するため好ましくない。

【００１９】非脱膜型潤滑性表面被膜において、クロメ
ート被膜の上に形成される有機樹脂被膜のベースとなる
有機樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アルキド樹
脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル
樹脂の１種または２種以上の樹脂が用いられる。これら
の中でも、電着塗装の密着性の観点からは、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂またはその混合樹脂が好ましい。

【００２０】また、有機樹脂被膜の成分として用いられ
る有機潤滑剤としては、ワックスまたはフッ素系樹脂あ
るいはこれらの混合物を用いるのが好ましい。ワックス
としては、例えば、天然ワックス、パラフィンワック
ス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等
のポリオレフィンワックス、酸化あるいは変性ポリエチ
レンワックス、酸化あるいは変性ポリプロピレンワック
ス等の酸化あるいは変性ポリオレフィンワックスなどが
挙げられる。フッ素系樹脂としては、例えば、ポリ４フ
ッ化エチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化
ビニリデン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、特
に、ポリエチレンワックスは、プレス加工性の向上への
効果が高く且つ安価であることから好ましい。

【００２１】この有機潤滑剤は、融点が６０〜３００℃
の範囲のものが望ましく、融点が６０℃未満ではプレス
加工時の極圧状態下で、潤滑剤の流動性が高くなりすぎ
るために加工性の向上効果が少なくなり、逆に３００℃
を超えるとスポット溶接抵抗が増大するため好ましくな
い。

【００２２】有機樹脂被膜中の有機潤滑剤の含有量は、
５〜８５重量％の範囲が好ましく、特に好ましくは３２
〜８０重量％の範囲である。有機潤滑剤の含有量が５％
以上であれば慴動抵抗低減による成形性の向上が達成さ
れ、添加量が多いほどその効果は増大する。しかし、８
５重量％を超えると、有機樹脂被膜がハンドリング中や
プレス加工時に脱落し易くなり、かつ塗布膜厚が厚くな
ると電着塗装の密着性にも悪影響が出てくるため好まし
くない。

【００２３】また、有機樹脂被膜には、前記有機樹脂お
よび有機潤滑剤以外に、必要に応じて、体質顔料（炭酸
塩顔料、珪酸塩顔料等）、防錆顔料（クロム酸塩顔料、
リン酸塩顔料、鉛塩顔料等）、防錆剤（アミン化合物、
フェノール性カルボン酸等）、導電顔料（カーボン
等）、着色顔料（酸化チタンカーボン等）、分散安定剤
等を配合することができる。

【００２４】有機樹脂被膜の厚さは、乾燥膜厚で０．０
５〜０．９０μｍ、好ましくは０．０５〜０．５０μｍ
の範囲である。有機樹脂被膜の厚さが０．０５μｍ未満
ではプレス加工性の向上効果が充分ではなく、０．９０
μｍを超えるとスポット溶接性が低下する。樹脂膜厚が
この範囲内であればスポット溶接時の電極寿命である連
続打点性は樹脂無塗装の場合よりも向上する。

【００２５】本発明の方法においては、まず、Ｍｇおよ
びＳｉ、ならびに必要に応じて添加されるＣｕ、Ｚｎ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、およびＶのいずれか１種また
は２種以上を含み、残部が不可避的不純物およびＡｌで
あるアルミニウム合金を溶解・成分調整した後、常法に
したがって、半連続鋳造または薄板への直接連続鋳造に
よって鋳造した後、熱間圧延後冷間圧延または冷間圧延
により最終板厚のアルミニウム合金素地原板を得る。次
に、自動車製造時の塗装工程でＭｇ−Ｓｉ系析出物を有
効に析出させるため、ＭｇおよびＳｉを十分に溶体化さ
せると同時に、前工程の冷間圧延で硬化した組織を軟質
化させるために溶体化連続焼鈍処理を施こす。この溶体
化連続焼鈍処理は、４５０℃以上、好ましくは５００〜
５５０℃の温度に１０秒以上加熱した後、急冷すること
で行うことができる。溶体化連続焼鈍処理を施されたア
ルミニウム合金素地原板は、必要に応じてレベラーなど
で形状矯正を受けた後、その表面に非脱膜型潤滑性表面
被膜が形成される。

【００２６】本発明の方法において、前記溶体化連続焼
鈍処理が施されたアルミニウム合金素地原板は、前処理
として、酸化膜が除去された後、非脱膜型潤滑性表面被
膜の形成を行うと好ましい。アルミニウム合金素地原板
の酸化膜の除去は、溶接抵抗を低下させてスポット溶接
性を向上させ、かつ均一なクロメート被膜を形成させる
ために、エッチング処理によってアルミニウム合金板表
面に形成されている製造工程で生じた不均一な酸化物層
の一部あるいはほとんどを除去し、その厚さを１００Å
以下とするために行われる。酸化膜の厚さが１００Åを
超えるとスポット溶接性が劣化するので好ましくない。

【００２７】酸化膜を除去するためのエッチング処理と
しては、アルカリ水溶液により表面のアルミナ層を除去
するアルカリエッチング処理、または酸性水溶液中で主
としてマグネシア層を除去する酸洗処理、またはアルカ
リエッチング処理後に酸洗処理を行う処理のいずれかの
処理が行われる。これらのアルカリエッチング処理また
は酸洗処理としては、通常、アルミニウム合金の処理方
法として行われている方法でよく、市販の処理液を使用
することも可能である。例えば、アルカリエッチング処
理は、苛性ソーダ、苛性カリ等を用いて行うことがで
き、また、酸洗処理は、硫酸、リン酸、硝酸、フッ酸、
硝酸とフッ酸の混合液等を用いて行うことができる。

【００２８】次に、本発明の方法において、非脱膜型潤
滑性表面被膜の形成は、アルミニウム合金素地原板の表
面にクロメート被膜を形成した後、その上層に被膜形成
成分として有機潤滑剤を含有する有機樹脂塗布液を塗布
し、乾燥して有機樹脂被膜を形成する工程にしたがって
行うことができる。

【００２９】クロメート被膜の形成は、エッチング処理
されたアルミニウム合金素地原板をクロメート処理する
ことによって行うことができる。用いられるクロメート
処理は、常法でよく、例えば、反応型クロメート処理、
塗布型クロメート処理、電解クロメート処理などいずれ
の方法でもよい。特に、処理の容易さの観点から、反応
型クロメート処理または塗布型クロメート処理が好まし
い。

【００３０】反応型クロメート処理は、クロム酸、リン
酸、硝酸、フッ化水素酸等を含有する強酸性溶液中で浸
漬、水洗、乾燥処理する方法によって行うことができ
る。この反応型クロメート処理液は、鋼板用と異なり、
アルミニウム合金板の活性度を高めるために、フッ化水
素酸を１〜２０重量％程度含むものが好ましい。また、
反応型クロメート処理によって形成されるクロメート被
膜としては、クロム酸クロメート被膜とリン酸クロメー
ト被膜があるが、いずれの被膜であっても特性上の差異
はない。

【００３１】塗布型クロメート処理は、部分的に還元さ
れたクロム酸を主成分とし、リン酸アクリル系樹脂、シ
リカ粒子等の１種以上を含む水溶液を、アルミニウム合
金素地原板に塗布した後、付着量を調整し、さらに水洗
することなく焼付け乾燥することによって行うことがで
きる。水溶液をアルミニウム合金素地原板に塗布する方
法としては、ロールコーターによってアルミニウム合金
素地原板に塗布する方法、該水溶液にアルミニウム合金
素地原板を浸漬する方法、水溶液をアルミニウム合金素
地原板にスプレー塗工する方法等が挙げられる。また、
付着量を調整する方法としては、エアーナイフ法、ロー
ル絞り法など挙げられる。さらに、焼付け乾燥時の乾燥
温度は、後段の塗装工程での高温乾燥を考慮して１００
〜１８０℃の範囲の低温域が好ましい。なお、塗布型ク
ロメート被膜ではそのクロメート被膜中にアルカリ可溶
性のクロムの含有率が多くなる特徴があるが、その量が
多すぎると自動車の塗装工程などでクロム溶出が問題と
なる場合があるので、脱脂液でのアルカリ溶液に溶解し
ないクロムを全体クロム付着量の７０重量％以上程度に
制限することが望ましい。

【００３２】本発明の方法において、非脱膜型潤滑性表
面被膜を形成する場合、クロメート被膜の上層への有機
樹脂被膜の形成は、前記のベース樹脂および有機潤滑剤
を含み、さらに必要に応じて添加される各種の成分を含
む有機樹脂塗布液を調製し、この有機樹脂塗布液を、ア
ルミニウム合金素地原板の表面に形成されたクロメート
被膜の上層に塗布し、乾燥することによって行うことが
できる。

【００３３】有機樹脂塗布液は、前記のベース樹脂およ
び有機潤滑剤を含み、さらに必要に応じて添加される各
種の成分を、水または有機溶媒に分散または溶解させて
調製することができる。また、有機樹脂塗布液の塗布
は、ロールコート法、カーテンフローコート法等の公知
のいずれの方法にしたがって行ってもよく、特に制限さ
れない。

【００３４】有機樹脂塗布液の乾燥は、高いＢＨ量（塗
装焼付硬化量）を有し、かつ耐水２次密着性および耐食
性に優れる非脱膜型潤滑性表面被膜を形成するために、
１８０〜３００℃、好ましくは２００〜２５０℃の温度
範囲で、１０分以内の時間で行われる。通常の塗布液の
乾燥においては、塗布液が水系であれば結晶水が蒸発す
る条件、有機溶剤系であれば使用溶剤が蒸発する温度以
上であれば十分で、それ以上の高温乾燥はエネルギーの
無駄またはコイル塗装の場合通板速度低下につながるた
め、１８０℃以下で、しかも、設備コストやランニング
コストを下げるために５分以下の短時間乾燥が好ましい
のであるが、本発明においては、高ＢＨ性（塗装焼付硬
化量）の確保、ならびに耐水２次密着性および耐水性の
向上を目的として高温にて復元処理を兼ねて乾燥が行わ
れる。ＢＨ量は復元（乾燥）温度の増加と共に増加し、
ほぼ２４０℃でピークに達した後徐々に減少する。そこ
で、ＢＨ量７０ＭＰａ以上確保のために復元（乾燥）温
度を１８０〜３００℃の温度範囲とした。また、耐水２
次密着性および耐食性は、乾燥温度が高くなるに従って
向上する。これは、乾燥温度が高いほど有機樹脂被膜が
より緻密になるためと考えられる。

【００３５】本発明の方法によって製造されるアルミニ
ウム合金板は、慴動抵抗が０．１以下であるものであ
る。アルミニウム合金のように伸びが低い材料は、成形
中にいかに多くの材料を金型の中に流入させることがで
きるかで成形性が決まる。この流入性を決めるのが慴動
抵抗であり、慴動抵抗が低い程材料の流入は容易にな
る。

【００３６】また、本発明の方法によって製造されるア
ルミニウム合金板は、塗装時の焼付硬化量がＢＨ量で７
０ＭＰａ以上であるものである。塗装時の焼付硬化量が
ＢＨ量で７０ＭＰａ未満であるものは、塗装後パネルの
耐デント性が不足し、所要の強度を得るためには板厚の
増加が必要となり、十分な軽量化を達成できない。

【００３７】

【実施例】まず、表１に示す組成の６０００系アルミニ
ウム合金を鋳造、熱延および冷延し、さらに５５０℃で
溶体化後急冷して連続焼鈍処理を施し、板厚１．０ｍｍ
のアルミウニム合金素地原板の供試材Ａ、ＢおよびＣを
製造した。これらの供試材Ａ、ＢおよびＣのそれぞれを
用いて、苛性ソーダ液によるエッチング後、硝酸による
酸洗処理によって酸化膜を除去した後、表２に示す条件
で、クロメート被膜の形成、ならびに有機樹脂、有機潤
滑剤、および添加剤を含む有機樹脂塗布液の塗布、乾燥
を行って非脱膜型潤滑性表面被膜を形成して、アルミニ
ウム合金板を製造した。

【００３８】得られたアルミニウム合金板の引張特性、
塗装焼付硬化性、成形性（摺動抵抗、円錐台成形）、溶
接性（連続打点性）、耐食性、耐水２次密着性を、下記
の方法にしたがって測定または評価した。結果を表２お
よび表３に示す。表２および表３に示す結果から、本発
明の方法で製造されたアルミニウム合金板は、高い塗装
焼付硬化性を有し、さらに摺動性、成形性、溶接性、耐
水２次密着性、耐食性共に良好な性質を示すことが分か
る。特に、樹脂塗布液塗工後の乾燥温度が低い供試材Ｂ
２に比べ、高温乾燥を施したＢ６は、成形性、塗膜密着
性および耐食性が共に向上していることは注目される。

【００３９】（１）引張特性ＪＩＳＺ２２０１に規定されている５号引張試験片を
作成し、ＪＩＳＺ２２４１に準拠して引張試験を行な
い、降伏応力（ＹＳ）、引張強度（ＴＳ）および降伏伸
び（Ｅｌ）を測定した。（２）塗装焼付硬化性予歪０％、１８０℃で３０分の塗装焼付に相当する処理
を行ない、降伏応力増加量（ＢＨ）を塗装焼付硬化性の
指標として測定した。

【００４０】（３）成形性（ａ）慴動抵抗μ 平板慴動試験において、面圧２kgf/mm²、引き抜き速度
２００mm/secの条件で測定した。（ｂ）円錐台成形５０mmφ円筒ポンチ、１００mmφダイスの組み合わせで
円錐台成形を行ない、成形高さを測定して成形性の指標
とした。

【００４１】（４）溶接性（連続打点性）ＤＲタイプ先端経５mmφの電極を用い、加圧力４００kg
f 、電流２９ＫＡ、打点速度２秒／打点の条件で、連続
してスポット溶接を行ない、剪断引張強度がＪＩＳ−Ａ
基準を満足する限界までの連続打点数を、溶接性の指標
として測定した。

【００４２】（５）耐食性アルミニウム合金板の供試材に、化成処理（日本パーカ
ライジング社製、ＰＢＬ３０８０）、電着塗装（日本ペ
イント社製、ｕ−６００）、およびそれぞれ厚さが３５
μｍの中塗り塗装および上塗り塗装を施して耐食性試験
片を作成した。この耐食性試験片を、塩水噴霧試験に２
４時間供した後、４０℃、８５％（ＲＨ）の雰囲気に２
４００時間放置後、最大糸錆長さを測定して耐食性の指
標とした。（６）耐水二次密着性上記の耐食性試験片を、４０℃の温水に１０日間浸漬
後、碁盤目剥離試験を行ない、碁盤目カット部のテープ
剥離によって剥離した碁盤目の個数によって、０（全面
剥離）から１０（無剥離）の評点で評価した。評点８以
上を合格とした。

【００４３】

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、６０００系合金
の塗装焼付硬化性をさらに高めつつ６０００系合金の欠
点である成形性、溶接性、さらには耐食性をともに改善
し、成形性および溶接性、特に、プレス成形性およびス
ポット溶接性、さらに塗装密着性、耐食性および塗装焼
付硬化性に優れるアルミニウム合金板を、高効率かつ低
コストで製造することができる。得られるアルミニウム
合金板は、自動車の車体外板用の板材として好適なもの
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２２Ｆ 1/05 Ｃ２２Ｆ 1/05 // Ｃ２２Ｆ 1/00 ６１３ 1/00 ６１３６２３６２３６３０６３０Ｋ６３０Ａ６３０Ｍ６３１６３１Ｚ６４０６４０Ａ６８６６８６Ａ６９１６９１Ｂ６９１Ｃ (72)発明者松本義裕千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者池田倫正千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者難波江元広東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍｇ０．２〜１．５重量％、Ｓｉ０．４〜
２．０重量％を含むアルミニウム合金を冷延後、４５０
℃以上の温度に１０秒以上加熱する溶体化連続焼鈍処理
を施してアルミニウム合金素地原板を得た後、該アルミ
ニウム合金素地原板の表面にクロメート被膜を形成し、
さらに有機潤滑剤を含有する有機樹脂塗布液を塗布し、
１８０〜３００℃の温度範囲で１０分以内で乾燥して、
非脱膜型潤滑性表面被膜を形成する工程を有する、成形
性および塗装焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の
製造方法。
【請求項２】前記アルミニウム合金が、Ｍｇ０．２〜
１．５重量％、Ｓｉ０．４〜２．０重量％を含み、さら
にＣｕ１．５重量％以下、Ｚｎ２．０重量％以下、Ｃｒ
０．５重量％以下、Ｍｎ１．０重量％以下、Ｚｒ０．３
重量％以下、Ｔｉ０．１重量％以下、およびＶ０．２重
量％以下のいずれか１種または２種以上を含み、残部が
不可避的不純物とＡｌからなるものである請求項１に記
載のアルミニウム合金板の製造方法。