JPS586976A - 溶融アルミめつき鋼板の表面処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミめっき鋼板の表面処理方法に関するもの
で、溶融アルミめっき鋼板の有する美麗な銀白色光沢を
損なうことなく、苛酷な環境下においても、また加工部
においても優れた耐食性を有することを目的とした処理
方法に関するものである。

一般に溶融アルミめっき鋼板の特徴は銀白色の光沢を有
する美しい表面と優れた耐食性の点とにある。しかし、
この耐食性は高塩分水が結露する様な環境下やＮｏ、イ
オンなどが蓄積して行く自動車マフラー材の底部などに
おいては必ずしも満足すべき状態ではない。

そこで従来からクロム系或はりん酸クロム系のクロメー
ト処理が施されているが、之等の処理条件では前記の様
な苛酷な環境下では充分な耐食性が得られない。特に曲
げ部などの加工部における耐食性に問題が存している。

そこで通常の処理条件によって得られるクロメート皮Ｉ
！Ｘよりも多量のクロメート皮膜を付与すると耐食性は
良好となるがクロメート皮膜のためその銀白色表面の美
麗さが損なわれ、クロム酸系でおれば黄色系、シん酸ク
ロム系であれば緑色系、の干渉色を呈し銀白色の美しい
表面が損なわれるのみならず光沢も低下する。

またクロメート処理時間も非常に長い時間を要するなど
の問題点がある。

そこで先に掲げたアルミめっき鋼板の特徴の一つである
美麗な銀白色を損なう、ことなく、優れた耐食性を有す
る表面処理について検討を行なった。

その結果、クロメート処理を実施した後、有機珪素撥水
剤を塗布乾燥すれば目的に適うことが判明した。本発明
による処理方法によると、クロメート処理を施すことに
よってその後の有機珪素撥水剤の塗布を均一にムラ無く
行なわせることが出来る。このクロメート皮膜の存在が
無いと、有機珪素撥水剤の塗布ムラが生じ、塗布されな
い部分の腐食を促進することとなるので好ましくない。

さらに有機珪素撥水剤にも僅がなから透水透湿性がある
ため、クロメート皮膜がない場合にはアルミが腐食され
、耐食性の点で問題となる。

有機珪素撥水剤の塗布は耐食性の上から好まししたけで
はなく、柔らかいアルミを保護し、その滑υ性を向上す
るため加工部の応力が緩和され、加工部の耐食性をも向
上する。クロメート皮膜のみ□／　ａ　ｌ　−）□。６
．ア２゜やっ０．・□゛パ、この様な滑ｐ性を期待出来
ないため、加工部ではクロ・メート皮膜の剥離、脱落を
惹き起こし、アルミ素地が露出して加工部の耐食性が著
しく低下する。

本発明は溶融アルミめっき鋼板の表面にクロム量として
５〜４０　ｒｌＬｇ／、２のクロメート皮膜を形成させ
た後、更にその上面にスグレー法、浸漬法。

ロールコート法の何れかの方法で有機珪素撥水剤処理を
施し、水洗することなく乾燥することを特徴とする表面
処理方法である。

本発明を構成するクロメート処理は亜鉛、アルミまたは
それ等の金属めっき製品に従来から広く行なわれている
クロメート処理であって、特に限定するものではなく、
クロメート皮膜中のクロム量として５〜４０　ＷＬｇ／
、２を含むクロメート皮膜を形成させるものであれば本
発明のクロメート処理として適用出来る。例えば基本的
にはクロム酸。

クロム酸−フッ化物、クロム酸−鉱酸、クロム酸−有機
酸などの組成物の反応凰クロメート処理液が挙げられる
。また市販処理液である商品名［アロジンΦ１００ＯＪ
　（日本ペイント社製）、商品名「アロジン４０７−４
７（日本ペイント社製）」なども挙げられる。更に最近
、アルミ板、冷延板、亜鉛めっき鋼板を対象とし、前述
の反応型クロメート処理或いはリン酸塩処理に代わシ得
る新しい無公害の「ノーリンスクロメート処理」として
普及している所謂塗シ切シ方式のりａメート処理、即ち
塗布型クロメート処理も本発明を構成するものであって
代表的な例として市販処理剤でｈ４商品名［アコメット
Ｃ４（関西ペイント（株〕製）。

商品名「アロジｙＮＲ−３Ｊ（日本ペイント（株）製）
など金挙げることが出来る。本発明で最も重要なことは
クロメート皮膜中のクロム量を５〜４０　Ｍ／、”に限
定することであり　、５　島ｇム”未満では耐食性が不
充分であり、特に有機珪素撥水剤との相乗効果は左程期
特出来ない。

一方４０”ｇ／−を超えても、耐食性の点ではそれ程大
きな問題はないが黄緑色に着色し、アルミ固有の銀白色
の外観が損なわれ且つクロメート処理質の増大にもつな
がシ経済的でない。

本発明を構成する有機系撥水剤とじてシリコンオイルエ
マルジョン屋、シリコンワニスエマルジョン型、水溶性
シリコンフェス型、有機溶剤溶解型シリコンフェスがよ
く、シリコンオイルエマルジョン型として、商品名ＦＺ
３１５（日本ユニ力（株）ｆｆ）　、商品名ＦＺ５４５
　（Ｍ）　、商品名ｙＺ　３５０　（同）。

商品名ＳＭ　８７０２　（東し・シリコーン（株）製）
。

シリコンワニスエマルジョン型として商品名ＭＦ　４０
（信越化学工業（株）製）　、　５Ｍ８７０１　（Ｊ［
Ｌ／　−シリコーン（株）製）、水溶性シリコンワニス
型としテ商品名Ｐｏｌ　ｏｎ　Ｃ（同）；有機溶媒溶解
型シリコンワニｘとして商品名ＦＯ１ｏｎ人、　ｘｃ　
８８　、　ｘｙ　９９（何れも信越化学工業（株）製）
、商品名ＦＺ　９Ｑ５　。

ｙｚ　９０４　（何れも日本ユニ力（株）製ンなどが挙
げられる。

本発明における有機系撥水剤は均一な皮膜形成をさせる
必要があり１、処理乾燥皮膜の実質厚みが０．０１〜２
０μであれば本発明の目的を達成することが出来る。０
．０１μ未満では効果が乏しくな９、均一な皮膜形成が
難かしくスポット的な皮膜となるので好ましくない。２
０μを超えた場合でも耐食性の向上、光沢保持性及び加
工性の向上など本発明の目的全達成することは出来るが
必要以上の過剰品質でもあシ、コスト的にメリットが無
くなる。

本発明の目的とする溶融アルミめっき鋼板の後処理とし
て工業的規模で最も効果のあるのは有機珪素皮膜の厚み
が０．０１〜２０μの範囲内にある場合である。有機系
撥水剤による有機皮膜形成方法としてはロールコート、
浸漬法、スプレー法など従来公知の方法で形成させるこ
とが出来る。

本発明はＺｎ　−Ａｔ合金めつき鋼板、アルミダイキャ
スト製品、アルミ板、アルミ製品にも応用することが出
来る。

以下本発明を実施例によフ詳細に説明する。

板厚肌８鴨、めっき付着量１２０ｇ／Ｗ、、２の溶融ア
ルミめつき鋼板に第１表の条件でクロメート皮膜を形成
させた後、リン酸クロム系の場合は水洗を行なうがその
他の場合は水洗することなく、風乾または熱風による強
制乾燥をさせた後、有機系撥水剤で処理して皮膜を形成
させてから自然乾燥後、　　　　　　　　　寺耐食性を
評価するため肉眼による外観観察、光沢測定、塩水噴霧
試験（Ｊ工ｓ　ｚ　−２３７１に準拠）及びハツト曲げ
加工試験を行なった。この試験の主要条件は次の通りで
ある。

ハツト曲げ成形条件 ダイス径　　　４２．２１．ダイス肩６Ｒポンチ径　　
４２．０１６　、ポンチ肩６Ｒ皺押え力　　３００　Ｋ
ｇ 潤滑油　　　なし 形状 以下余白 本発明の実施例の試験結果會第２表にまとめて示す。。

オ　　　２　　　表 注１）外観は原板の銀白色からの色調のズレがら判断し
たもので著しく変化しているものを不良と判断した。

注２）塩水の噴霧試験結果の判定は下表による。

実施例の仕上が９外観について観ると、本発明は何れも
良好であったのに対し、比較例Ｎα６′や５′の様にク
ロム付着量が多いとその外観は不良となる。なおりロメ
ート皮膜による色調変化の１例を第１図に示すが、クロ
ム・クロメート系の場合その皮膜厚が厚くなるとその色
調変化が大となるのは避けられない。

第１図に示した中でΔｂが８．０を超えると銀白色とい
うよりは寧ろ黄緑系の干渉色を呈す様になり、美麗な表
面とは言い難い。また、２程多量の皮膜を付与してもそ
の加工部の耐食性は比較例６′から判る様に必ずしも向
上するとは言い難い。

比較例のうちＮα４　／　、　２／　、　３／、の有機
珪素撥水剤　　　　　　　　、、省・塗布を実施しない
ものはその加工部の耐食性が劣っている。特にその／加
工率が高くなればなる程その変化の程度が顕著となる。

また先きに述べた様に色調が著しく変化する程多大なり
ロメート皮膜を・付与してもその加工部の耐食性に及ぼ
す寄与はそれ和犬とはならない。それに対して比較例Ｎ
ｃ１’と同様のクロメート皮膜を付与せしめた試験材に
有機珪素撥水剤を塗布するとその加工部における耐食性
は著しく改善される。このことは有機珪素撥水剤の方が
クロメート皮膜に比し加工に強いのみならず加工自体を
し易くするため表面に局部的な大きい荷重が掛からず、
表面が均一に伸び、局部的な欠陥を作らなφためと判断
さする。

加工時における成形荷重が如何に少なくて良いかの例を
参考として第２図に示す。第２図において横軸はストロ
ークを、縦軸はその時要する成形荷重を表わしているも
ので、例えば６騙の高さにハツト曲げ加工を行なう場合
、実施例Ｎ１１の試料であればそれに要する成形荷重は
２７０　Ｋｔｉでよいが、有機珪素撥水剤を塗布してい
ない比較例Ｎｉ１１’の試料の場合は９００Ｋｇを要し
表面に可成シの変形荷重が掛かることとなる。このこと
から有機珪素撥水剤全塗布した場合、局部的な応力の集
中が無く、皮膜の局部欠陥が少なく、耐食性に良い結果
をもたらすことが充分に考えられる。

比較例Ｎｌ１４’を観・ると同一の有機珪素撥水剤塗布
を施しても、その下のクロイード皮膜が少ない場合は相
乗的効果が顕著ではない。このことは余シクロメート皮
膜量が少ない場合にはクロメート皮膜が施されていない
部分が生じ、その上に有機皮膜を付与してもその皮膜は
薄く若干の透湿性を有しているため、水分が極く僅かず
つ透過し遂には下のアルミ表面に達し、クロメート皮膜
の無い部分で腐食が生ずるものと考えられる。そのクロ
メート皮膜の下限値は全クロム量として５ｚｇ／−であ
ることが実施例から判断される。上限値は実用上から全
クロム量で５０唱Ｖ−未満が好ましいと言えるが、前述
した様に外観の点を考慮すると４０”ｇ／、２未満にと
どめるべ龜である。

【図面の簡単な説明】

第１図はクロメート皮膜量と色調差ｔｌヰとの関係を示
す図、第２図は成形荷重に及ぼす有機珪素振水剤塗布の
効果を示す図である。 図中、 曲線１　実施例Ｎα６の色調差（Δｂ）曲線２　実施例
Ｎα７の色調差（Δｂ）曲線６　実施例Ｎ１４（有機珪
素撥水剤全塗布したもの）の場合 曲線４　実施例Ｎα１（有機珪素撥水剤を塗布しないも
の）の場合 第１図 第２図 ストローク（ｍ肌）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶融アルミめっき鋼板にクロメート皮膜を形成させ
   た後、有機珪素撥水剤で処理することを特徴とする溶融
   アルミめっき鋼板の表面処理方法。 ２　クロメート処理によって形成されたクロメート皮膜
   中のクロム量が５〜４０　”ｇム２である特許請求の範
   囲第１項に記載の溶融アルミめっき鋼板の表面処理方法
   。 ６　有機珪素撥水剤がシリコンオイルエ１ルジョン型で
   ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶融ア
   ルミめっき鋼板の表面処理方法。 ４　有機珪素撥水剤が７リーンワニスエマルジヨン型で
   ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶融ア
   ルミめっき鋼板の表面処理方法。 ５　有機珪素撥水剤が水溶性シリコンフェス型である特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶融アルミめ
   っき鋼板の表面処理方法。 ６　有機珪素撥水剤が有機溶剤溶解型シリコン−フェス
   である特許請求の範囲第１項または第２項に記載の溶融
   アルミめっき鋼板の表面処理方法。 ７　有機珪素撥水剤処理によ多形成された有機珪素皮膜
   の厚みが０，０１〜２０μである特許請求の範囲第１項
   から第６項までのいずれか１項に記載の溶融アルミめっ
   き鋼板の表面処理方法。