JPS60181282A - アルミニウム合金の表面処理法 - 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】 技　術　分　野 本発明は、アルミニウム合金（以下Ａ４合金という）の
鋳物及びタイカストの表面処理法に関し、更に詳しくは
、Ａ４合金鋳物及びダイカストを多段工程によシ表面処
理するに際し、化学皮膜処理、陽極酸化処理、着色処理
、塗装処理、化学メツ士処理及び電気メツ＋処理の少な
くとも１種により最終処理する方法に関する。

従来技術 Ａ’１合金鋳物は、砂型、金型、シェルモード等に溶湯
を流し込んで鋳造されており、Ａ１合金タイカストは、
溶湯に正方を加えて金型に高速度で注入し、成型されて
いる。Ａ１合金鋳物及びＡｌ１合金タイカストは、ＪＩ
Ｓ　Ｈ５２０５及びＪＩＳＨ５３０２に夫々規定された
組成を有しておシ、一般的な展伸材に比してＳｉ　、Ｍ
ｙ　、　Ｃｕ、Ｆｔ　等の添加金属元素量が非常に多い
。これ等の添加成分は、鋳造性、切削性等を大巾に改善
するが、一方では、湯じわ、湯境、巣穴等の原因となり
、表面処理後の外観を損う原因の一つともなっている。

又、化学研摩後においても、これ等合金の化学皮膜処理
、陽極酸化処理、着色処理、塗装処理、メツ牛処理等の
後処理は、困難であシ、Ｓｉ、Ｍｙ、Ｃｍ５Ｆｚ　等の
添加量の少ない一部の合金を除いては、鋳造のまま使用
するか或いは含銅シルミン系合金等の様に直接塗装によ
る表面処理を行なっているのが現状である。これ等合金
の各種後処理が困難であるのは、主として以下の如き理
由によるものと考えられる。

（１′）　ＡＩ展伸材に比してＳｉ等の添加元素量が大
きい為、上記後処理に際し、Ｓｉ濃度の大きな表層部の
いわゆるチル層におけるこれ等元素の挙動が不均一とな
る。

０・巣穴、非金属介在物の存在等の鋳造欠陥が存在し、
更に結晶粒の不均一、湯流れ模様等の鋳造組成上の不均
一が存在する。

３− これ等合金の表面処理性改善の為には、種々の提案がな
されているが、いずれも十分満足すべきものとは言い難
い。例えば、特公昭５４−３１７４４号公報には、弗酸
又は弗酸化合物を主成分とする浴によるＡ１合金ダイカ
ストの処理方法が開示されているが、この方法も、（ａ
）合金中の添加成分のみならず、Ａｌ自体をも激しく溶
解させるので、粗面化が進行し、精密機械部品等の場合
には寸法精度上問題を生ずる、（ｂ）＠極酸化後に染色
を行なう場合、染料の吸着量が少ない、（ｔ）複雑な形
状を有するＡＩＪイカスト成形品は、前工程からの水を
常に含んでいるので、この水分が浴液中の水分含有量を
大きく変動させる。この為、反応速度が大きく変って被
処理製品の粗面度が不均一となって、寸法精度が低下す
る、等の点で改善の必要がある。特公昭５６−４７２７
４号公報に記載の方法では、加熱処理によシ金属結晶学
的に合金な均４− ダイカスト等の表面処理性を改善することは出来ない。

発　明　の　構　成 本発明者は、Ａ１合金鋳物及びＡ１合金ダイカストの表
面処理及び各種後処理における問題点に鑑みて種々研究
を重ねた結果、常法による脱脂を終えた素材に対し、リ
ン酸を主成分とする浴液並びに弗酸及び弗素化合物の少
なくとも１種、硫酸及び硝酸を含有する浴液により順次
化学研摩を行なうか、或いは更に振動バレル処理及び／
又はづラスト処理によシ表面素地調整を行なう場合には
、素材の表面処理性が著るしく改善され、その結果、化
学皮膜処理、陽極酸化処理、着色処理、塗装処理、化学
メツ牛処理、電気メツ牛処理等の常法による後処理が容
易となシ、表面形成層の密着性、耐食性、外観等も着る
しく向上することを見出した。本発明は、この様な新知
見に基いて完成され本発明は、特許請求の範囲第１項に
記載された発明（以下本願第一発明という）及び同第２
項に記載された発明（以下本願第一発明という）を包含
するので、以下両発明について夫々詳述する。

以下において“％”とあるのは、“重量％”を示すＯ １、本願第一発明 （１）　Ａ１合金鋳物又はタイカスト素材をリン酸を主
成分とする浴液によシ先ず化学研摩する。化学研摩浴と
しては、Ａｌ展伸材の化学研摩に通常使用されているリ
ン醗系浴を使用することが出来る。浴組成、研摩条件等
の若干を例示すれば、以下の通シである。尚、ＡＣＩＡ
、　Ａｃ２Ｂ。

ＡＣ４Ｃ，ＡＣ５ＢＳＡＣ７ＡＳＡＣ８Ｃ等のＡ１合金
鋳物並びにＡＤＣ３、ＡＤＣ５、ＡＤＣ（、、ＡＤＣ７
、ＡＤＣ］　Ｑ等のＡ１合金ダイカストの様に、合金中
のＳｉ含有量が１０％以下のものについては、下記の６
浴に硫酸を添加しても差支え々い。

（１）素材を８９％ｌｌ３Ｐ０４４０〜８０％、ＨＮＯ
３２〜６０％及び残余水からなる浴中で温度８０〜１０
０°Ｃ程度、時間６〜１２０秒程度化学研摩した後、水
洗する。酸化窒素発生防止の為には、尿素、氷酢酸等を
浴に添加する場合もある。

（ｌｌ）　Ｈ３Ｐ０４（比重１．６９７　）　４０〜８
０％、ＨＮＯ３（比重　１．４２）２〜ｌＯ％及び残余
水からなる浴中で温度９０〜１１０℃程度、時間３０〜
２４０秒程度化学研摩した後、水洗する。酸化窒素発生
防止の為尿素等を添加する場合もあることは、前記と同
様である。

（Ｉｌｌ）　Ｈ，ＰＯ４（比重１．６９７　）　５０〜
８０％、ＨＮＯ３（比重　１．４２）５〜２０％及びＣ
Ｈ３ＣＯ０Ｈ（比重１．０６）３〜２０％からなる洛中
で温度９０〜！１０°Ｃ程度で適当時間化学研摩し、水
洗する。

酸化窒素発生防止の為には添加剤を使用しても良い。

７− （Ｉｖ）　Ｈ３Ｐｏ４（比重１．６９７　）　７０〜８
０％、硝酸（比重１．４２）３〜５％、酢酸（比重１．
０６）５〜１５％、硝酸鋼０．０５〜１　’／Ｖ％及び
残余水からなる浴中で温度９０〜１００℃程度、時間６
０〜３００秒程度化学研摩し、水洗する。酸化窒素発生
防止については上記と同様にすることが出来る。

（２）次いで、化学研摩を終えたＡ１合金鋳物又はＡ１
合金ダイカストを弗酸及び弗素化合物の少なくとも１種
、硫酸及び硝酸を含有する浴液により処理する。

（１）弗酸及び弗素化合物は、夫々単独で使用しても良
く、或いは２種以上を併用しても良い。本発明で使用す
る弗素化合物としては、ＮａＦ　、　ＫＦ、ＮＨ４Ｆ　
、　ＮＨ４ＨＦ２、ＫＩＩＦ２等が溶解度、価格等の点
で工業的に有利であるが、強酸性溶液に可溶性のケイ弗
化合物、弗化金属塩等も使用可能である。弗８− ンとして２〜２０％とすることが好ましい。この量が２
％未満では、表面処理効果が十分に発揮されない為、反
応速度が遅く、被処理物表面からのスマット除去が不十
分であり、陽極酸化、染色、塗装、メツ＋、化学皮膜等
の後処理完了後の外観及び性能が劣る。一方、２０％を
上回る場合には、ＮＯＸの発生量が急激に増大して作業
条件を悪化させるのみならず、被処理物の表面粗度を大
きくして最終表面処理後の外観及び性能を損なう。

（１１）硫酸の量は、浴液中硫酸イオンとして２０〜４
０％とすることが好ましい。硫酸イオンの量が２０％未
満の場合には、スマット除去が十分でなく、被処理物の
表面粗度が大きくなシ、外観が損われる。又、硫酸イオ
ンの量が少な過ぎる場合には、処理物を連続処理するに
際し浴中に持ち込まれる水の量によって効果が変動し、
安定性に欠けることになる。即ち、含有水分量が増大す
ると、くなる傾向があるので、単位浴量当シの処理能力
が低くなシ、浴液の更新回数を増す必要を生じて、経済
的にも不利となる。一方、硫酸イオンの量が４０％を超
えると、ＮＯｘの発生量が大となシ、実用的でない。

（ＩＩ＋）　硝酸の量は、溶液中硝酸イオンとして３０
〜７０％とすることが好ましい。硝酸イオンの量が３０
％未満の場合には、スマットの除去が十分に行々われず
、最終処理物の外観及び性能が劣る。

一方、硝酸イオンの量が７０％を上回る場合には、ＮＯ
Ｘ発生量が増大して作業環境が悪化するとともに、被処
理物の表面粗度も大となって製品の外観が損われる。

（１ｖ）尚、本発明浴液には、Ａ１合金展伸材の表面処
理浴液に加えられている公知の添加剤を併用しても良い
。特に、発熱反応に伴う不均一にして加速度的な浴温上
昇による被処理物の外観及び性能のバラッ＋を防止する
とともにＮＯＸの発生を抑制する為に、窒素化合物を添
加することが好ましい。この様な窒素化合としては、ナ
トリウム塩、カリウム塩、ア：Ｊ七ニウム塩等の形態の
スルファミン酸塩；七ノエチルアミシ、七ノづ０じルア
ミシ、１ノヘ＋シルア三シ、ジブチルアミン等の低級ア
ミン化合物；ｎ−ブチルカルバメート、ｎ　−アミルカ
ルバメート、エチル−ｎ−ブチルカルバメート、メチル
−Ｎ−Ｎ−プ０じルカルバメート等のカルバメート化合
物；メチルベタイシ、へ士シルベタイン、オクチルベタ
イン等のクアニジン化合物；クリシン、アラニン、アン
トラニル酸、リジン等のアミノ酸化合物等が例示される
。窒素化合物の添加量は、浴液重量の１〜５％程度が適
当である。１％未満では、添加効果が十分でなく、一方
５％を上回る場合にも効果の改善は認められない。更に
、本発明浴液に増粘作用を及ぼすことによりＮＯＸの発
生防止及び反応の均一効果を増強する為に、ポリビニル
じ０リドン、アラビアｊ１１− ム、しドロ＋シブ０じルｔル０−ズ、ポリじニルメチル
エーテル等の増粘剤を添加したり、反応を円滑に行なわ
せる為に界面活性剤を添加することも可能である。

弗素イオン、硫酸イ第２１及び硝酸イオン並びに必要に
応じ窒素化合物の少なくとも１種を含むこともある代表
的な処理浴組成及び処理条件を示せば、下記の通シであ
る。

１２− （３）次いで、上記（２）の表面処理を終えたＡ１合金
鋳物又はＡ１合金ダイカストの素材は、必要ならば脱脂
を行なった後、常法に従い化学皮膜処理、陽極酸化処理
、着色処理、塗装処理、化学メツ牛処理、電気メツ＋処
理の少なくとも１種によシ後処理される。

これ等各後処理の代表的な例を示せば、以下の通りであ
るが、本発明がこれ等の例にのみ限定されるものではな
いことはいうまでもない。

Ａ、化学皮膜処理 アルカリ−クロム酸塩系、クロム酸塩系、リン酸−り０
ム酸塩系、リン酸亜鉛系等の浴を使用し、浸漬法、スプ
レー法等によシ、脱脂後の素材を処理する。代表的な処
理浴及び処理条件を例示すれば、以下の通シである。

（１）　リン酸−りＯム醗塩系（アロジン浴）（１）　
リン酸亜鉛系 （ｖ）　ベーマイト法 ｏ　ｔｏｏｏＣの水に１０〜３０分間浸漬、１５− 〇　１００°Ｃの水（戸＃−１０）に１０〜３０分間浸
漬、０１０５〜２００°Ｃの水蒸気中に放置等。

Ｂ、陽極酸化処理 硫酸、ホウ酸等の無機酸、しゆう醸、スルホサリチル酸
・マレイン酸・スルホフタル酸等の有機酸の少なくとも
１種を含む電解液中で直流、交流、交直重畳、パルス電
流等を使用して素材を処理する。代表的な浴組成及び処
理条件の若干を例示すれば、以下の通シである。

１６− （Ｖｌｌ）　電流回復法（パルス） 上記の様にして得られた陽極酸化皮膜の封孔処理は、酢
酸ニッケル系の封孔処理液に浸漬して行なうことが好捷
しい。例えば、以下の液及び処理条件を一例として挙げ
ることができる。

又、酢酸ニッケル系封孔処理剤としては、上記に代えて
“アルマイトシーラー”なる商標名（日本化学産業（株
）製）で知られるもの、“フーコー０７”なる商標名（
古河電気工業（株）製）で知られるもの等を使用しても
良い。

或いは、Ａｌ１合金鋳物又はＡ１合金ダイカストの素材
を６０〜９５°Ｃ程度のイオン交換水に５分以上浸漬す
ることによっても封孔処理を行なうことが出来る。或い
は、上記イオン交換水には、Ｃｔ：ｒ　、Ｓｉ　ＳＣｒ
　等の無機塩、エタノールアミン類・界面活性剤等を添
加しても良い。

Ｃ１着色処理 色用染料を含む浴を使用し、指定された条件で染色する
。この様な染料としては、例えば、商標名”ＴＡＣブラ
ック−４１９′”、゛ＴＡＣブルーー５０２　”、−”
ＴＡＣオレンジ−３０２°°等の下に市販されている染
料（保土谷化学工業（株）製）等がある。

染色を終えたＡ１合金鋳物又はＡ１合金ダイカストの素
材は、上記Ｂ、におけると同様にして封孔処理される。

Ｄ、塗装処理 上記Ａ、におけると同様にして化学皮膜を形成された素
材、又は上記Ｂ、と同様にして陽極酸化及び封孔処理を
終えた素材は、Ａｌ展伸材に対して通常行なわれている
のと同様の方゛法で塗装される。

使用される塗料は、Ａｌ展伸材の塗装に使用されている
常温乾燥型アクリル樹脂系、アミノアル十ド樹脂系、熱
硬化型アクリル樹脂系、ビニル樹脂系、シリコーシ樹脂
系、ふっ素樹脂系等の各種塗料や水系塗料等が挙げられ
る。塗装方法としては・１９− スプレー塗装、静電塗装、ＴＦＳ塗装、浸漬塗装、電着
塗装等の任意の公知方法を採用することが出来、塗装時
の条件もＡｌ展伸材の場合と特に異なるところはない。

塗装終了後、素材は常法に従って乾燥又は焼付処理され
る。例えば溶剤型塗料を使用して静電塗装した場合には
、１２０〜１３０℃で２０〜３０分間処理し、浸漬塗装
又は電着塗装した場合には、１８０〜２００°Ｃで２０
〜３０分間焼付処理する。

更に、浸漬塗装の場合には、必要に応じ、焼付処理に先
立って、１００°Ｃ前後で数分間にわたり、いわゆる゛
′セリティック乾燥′°を行なっても良い。

尚、必要に応じ、塗装に先立って素材をつオツシュプラ
イマー処理しても良い。つオツシュづライマーとしては
、公知のものがそのまま使用出来、例えば、下記に示す
組成物（ａ）　８０重量部と組成物（ｂ）　２０重量部
とを使用前に混合して得られる溶液を塗布し、常温で２
０〜２４時間放置後又は１００２０− 〜１２０°Ｃで３０〜６０分間放置後、種々の塗装を行
なえば良い。

Ｅ、化学メツ士処理 脱脂後の素材を常法による化学メツ牛に供する。

メツ土用金属としては、例えば、Ｃｕ　、Ｎｉ　ＳＡｕ
　。

Ａｙ、Ｒｈ　等があシ、必要ならば、これ等の金属を含
む合金メツ士、複層メツ士等を形成させても良い。又、
素材との密着性改善の為、亜鉛置換法、錫−亜鉛置換法
、＠置換法等の公知の前処理を化学メツ士処理に先立っ
て予め行なっても良い。代表的な化学メツ＋浴の組成及
び処理条件を例示すれば、以下の通りである。

（１）　化学銅メツ生温 （ｎ）　化学ニッケル浴 尚、本発明においては、上記の化学ニッケル浴以外の種
々の浴が使用可能であることは、いうまでもない。

Ｆ、電気メツ牛処理 ＩＲ５ｋ　２ｍ　θ）−＄４＋　ｖ　ｌ斗　Ｌ　台５　
Ｆｆ　１ｙ−ｖ−１＋　２−　Ｌ　ｒｌ　Ｐ礁＋ｙ　ｌ
て化学メツ士処理を終えた素材を常法による電気メツ牛
に供する。電気メツ牛層と素材との密着性を改善する為
には、亜鉛置換法、ニッケル置換法、錫−ニッケル置換
法、リン酸電解法等の公知の前処理を電気メツ牛処理に
先立って予め行なっても良い。代表的な電気メツ生温の
組成及び処理条件を例示すれば、以下の通りである。

（１）銅ストライク浴 ２３− （１１）硫酸銅メツ牛浴 （Ｉｌｌ）　じＯリン前胴メツ生温 （１ｖ）ニッケルメツ平俗 ２４− （Ｖ）　りＤムメツ生温 又、必要に応じ、電気メツ＋処理に先立って行なわれる
置換メツ牛浴の組成及び処理条件を例示すれば、以下の
通りである。

（１）亜鉛置換法（イ） （１１）亜鉛置換法（ハ） （Ｉｌ＋）　亜鉛合金置換法 （１ｖ）ダブル亜鉛法 ■０本願第二発明 本願第二発明においては、本願第一発明の各工程に更に
振動バレル処理及び／又はプラスト処理による機械的研
摩工程を併用することにより、表面の平滑化及び湯じわ
、湯境、巣穴等の表面欠陥の減少による製品外観のより
一層の改善、後処理により形成される表面層の密着性、
耐食性等のよシ一層の同士等が達成される。

（１）　リン酸を主成分とする浴液による素材の化学研
摩は、本願第一発明の場合と同様にして行なう。

（２）弗酸及び／又は弗素化合物、硫酸及び硝酸を含む
浴による素材の表面処理も、本願第一発明の場合と同様
にして行なう。

（３）次いで、弗酸及び／又は弗素化合物、硫酸及び硝
酸を含む浴による処理を終えたＡ１合金鋳物又はＡ４合
金タイカストの素材を下記に例示する振動バレル処理及
びづラスト処理の少なくとも一方の処理に供し、機械的
研摩による表面素地調整を行ガう。

（１）振動バレル処理による場合は、種々の寸法及び形
状のメディア（金属球、プラスチック、ケイ石、人造エ
メリ等）及びコンパウンド（石ケシ、グリセリン、界面
活性剤等を混合したもの）と素材とを回転型バレル、振
動型バレル、ジャイロ仕上げ用バレル等のバレルに収容
し、研摩によシ表面素地調整を行なう。生産性、コスト
等の観点からは、スチールボールをメディアとする振動
型バー２フー レルによる処理が有利である。

（１１）　プラスト処理による場合は、金属製（ショッ
ト、士セストンアイアシ、スチールショット、スチール
グリッド等）、非金属製（ケイ石、カーボランダム、ガ
ラスじ−ズ等）、有機材料製（ソフトグリッド、プラス
チックじ−ズ等）の研摩剤を空気とともに（乾式法）或
いは水とともに（湿式法）王縮空気により素材に吠きつ
けて、素材の研摩を行なう。本発明方法においては、研
摩面の仕上りが美しく、巣穴等に微細研摩粒が侵入しな
い等の理由によシ、ガラスピーズ、プラスチックじ−ズ
、ガラス繊維等の非金属系研摩剤を使用する湿式法の方
がより好ましい。

（４）振動バレル処理及び／又はプラスト処理による表
面素地調整を終えたＡｌ１合金鋳物又はＡ１合金タイカ
ストの素材は、必要ならば、ＡＩ展伸材に対し通常行な
われていると同様の脱脂処理を２８− 理、陽極酸化処理、着色処理、塗装処理、化学メツ＋処
理及び電気メツ牛処理の少なくとも１つにより後処理さ
れる。

尚、本願第一発明及び第二発明においては、各工程に先
立って必要に応じ脱脂処理を行なうことを妨げない。例
えば、Ａｌ１合金ダイカスト及び鋳物を金型鋳造する場
合、使用する離型剤の種類によっては（例えば油、シリ
コンオイル等）、これが加熱によシ成形品の表面に強固
に付着することがある。離形剤が付着した状態で、成形
品の処理を行なう場合には、成形品に染色ムラ等を生じ
やすいので、脱脂処理が必要となる。脱脂浴は、通常Ａ
ｄ展伸材に用いられているものを使用することが出来る
が、アルカリ性脱脂浴は、素材の溶解量が大きいので、
処理条件に留意する必要がある。

実用的には、硫酸、硝酸、有機酸、及びこれ等の混酸等
の酸の水溶液及び／又は界面活性剤の水溶発　明　の　
効　果 （ａ）化学研摩時にＡｌ自体がほとんど溶解されないの
で、粗面化による製品寸法精度の低下という問題を生じ
ない。

（ｂ）弗酸及び弗素化合物の少なくとも１種、硫酸及び
硝酸を含有する浴液により更に処理を行なう際に、処理
時間を短縮し得るので、素材の溶解による粗面化が抑制
され、浴液の消耗、ＮＯＸの発生量、寸法精度の低下度
等が減少する。

（Ｃ）被処理素材に内在する巣穴、湯じわ、湯境等の表
面欠陥が効果的に除去されるので、後処理後の種々の性
能（例えば、塗料密着性、メツ牛密着性、染色性、耐薬
品性等）及び外観が著るしく改善される。

（ｔｆ′）　後処理として着色又は塗装処理を行なう場
合には、被処理物を任意に着色し得る。

（１）　後処理として電着塗装を行なう場合には、複雑
な形状の被処理物にも全面的に均一な塗膜を形成するこ
とができ、しかも塗膜厚の制御も行ない得る。

（イ）　後処理として化学メツ士処理する場合には、外
観及び密着性に優れたメツ士層が得られ、更に電気メツ
＋処理と組合せることによって常法による種々の金属メ
ツ士層（例えば、Ｎｉ　、Ｃｒ　ＸＳｎ　。

Ａｕ　、Δｆ　等）を形成し得る。

（ｇ）　化学メツ＋処理及び／又は電気メツ士処理の前
処理としての置換メツ＋の密着性等も優れている。

＜ｈ＞　振動バレル処理及び／又はプラスト処理による
機械研摩処理を併用する本願第二発明によれば、素材表
面の均一性が一層改善され、光輝性表面が得られる。

（リ　本願第二発明によれば、塗膜密着性もより一層向
上する。

（力　本願第二発明において後処理として化学皮膜処理
を行なう場合には、高純度アルミニウム合３１− 金に近い高度の光輝性外観が得られる。

＜４）　本願第二発明において後処理として陽極酸化皮
膜処理及び着色処理を順次行なう場合には、染色性が一
段と改良され、最終製品は、美観に優れた外装品として
の使用も可能となる。

＜１＞　本願第二発明によれば、化学メツ牛皮膜及び／
又は電気メツ士皮膜の均−性及び皮膜密着性も著るしく
向上する。

実　施　例 以下参考例及び比較参考例並びに実施例及び比較例を示
し、本発明方法の特徴とするととろをより一層明らかに
する。

尚、以下に示す試験結果は、以下の様にして判定した。

■、溶出厚の測定 ＪＩＳ　Ｈ５２０５に規定するＡｌ１合金鋳物又はＪＩ
ＳＨ５３０２に規定するＡ４合金タイカスト３２− 後、重量減少量を測定し、合金の比重を勘案して溶出厚
（μｍ）を算出した。

２、表面あらさの測定 Ａ４合金の素材をパフ研摩し、所定温度の浴液に所定時
間浸漬した後、ＪＩＳＢＯ６０１による十点平均あらさ
くＲ１）を測定した。

３、ＮＯＸ発生量の測定 Ａ１合金の素材を所定温度の浴液に所定時間浸漬し、発
生するＮＯＸを２％ＮａＯＨ水溶液に吸収させ、消費さ
れたＮａＯＨ量からＮＯＸを算出した。

４、スマットの除去状況 Ａ１合金の素材を所定温度の浴液に所定時間浸漬した後
、肉眼にょシ判定した。

◎・・・・完全除去。○・・・・注意してみると僅かに
スマットが残存している。△・・・・スマットが若干認
められる。×・・・・スマットの残存が多い。

５、発熱温度の測定 潰し、１０分後の浴液の温度を測定した。

６．外観 Ａ１合金の素材を所定温度の浴液に所定時間浸漬した後
、湯じわ、湯境、巣穴等の有無を肉眼によシ総合的に判
定した。

◎・・・・全く残存していない。Ｏ・・・・はとんど残
存していない。△・・・・残存している。×・・・・非
常に多く残存している。

７、反応速度 Ａ１合金を所定温度の浴液に浸漬すると、反応初期には
表面に黒褐色のスマットが全面又は局部的に発生し、時
間の経過とともにスマットが溶解する。この全面のスマ
ットが溶解除去されるまでの時間（秒数）を測定した。

参考例　１ ＡＤＣ１２の板状晶（３ｔａ＋Ｘ　５０ｔｌｘ１００ｍ
ｍ）を２０％硫酸に５０°Ｃで４分間浸漬した後水洗し
て、脱脂した（以下の各参考例及び比較参考例並びに実
施例及び比較例においても、特に明記しない限υ脱脂は
同様にして行なう）。

脱脂後の板状晶を８５％リン酸８２．５　％、６２％硝
酸７％、Ｃｕ　ＣＮＯ３）　２　０．５％及び残余水か
らなる１００°Ｃの浴液に１分間浸漬し、化学研摩を行
なった（以下の各参考例及び比較参考例並びに実施例及
び比較例においても、化学研摩は同様にして行なう）。

次いで、脱脂後の板状晶を第１表に示す組成の浴に２５
°Ｃで６０秒間浸漬し、上記の要領でＮＯＸ発生量、ス
マットの除去状況、反応速度及び外観を判定した。結果
は、第１表に示す通シである。

３５− 参考例　２ ＡＤＣ１０の成形品（表面積１００Ｃ鑓）を脱脂処理及
び化学研摩処理した後、弗＃（弗素イオンとして）６％
、硫酸３０％、硝酸４０％及びスルファミン酸ア：７ｔ
ニウム３％を含む浴液に２０’Ｃで第２表に示す時間浸
漬し、前記の要領で溶出厚の測定、表面あらさの測定、
ＮＯＸ発生量の測定、発熱温度の測定及び外観の判定を
行なった。結果は、第２表に示す通シである。

比較参考例１ 弗素イオンとして弗酸５％、硝酸１５％及び残部水から
々る浴液を使用する以外は参考例２と同様にして各種の
測定及び判定を行なった。結果は、第２表に示す通シで
ある。

比較参考例２ 硫酸２％、弗素イオンとして弗酸３％及び残部水からな
る浴液を使用する以外は参考例２と同様にして６梗の測
定及び判定を行ない、第２表に示結果を得た。

比較参考例３ 酸性弗化アシ七ニウム３０％、硫酸３０％、硝酸１５％
及び残部水からなる浴液を使用する以外は参考例２と同
様にして各種の測定及び判定を行なった。結果は、第２
表に示す通シである。

比較参考例４ 硝酸４０％、塩酸２０％及び残部水からなる浴液を使用
する以外は参考例２と同様にして各種の測定及び判定を
行ない、第２表に示す結果を得た。

３９− ４０一 実施例１及び比較例１〜３ 参考例２のＡ３、比較例１のＡ３、比較例２のＡ３及び
比較例３のＡ３によシ得られた処理成形品を更に以下の
処理に供した。

（１）　振動バレル研摩機（敷島チップトン（株）製、
型式ＣＬ−５Ｑ　）により１０分間研摩する。

（１１）　研摩後の成型品を再度脱脂処理する。

（ＩＩＩ　活性化を終えた成型品を硫酸１８０　ｆ／ｌ
を含む浴に浸漬し、温度２３±１°Ｃ１電［Ｅ　１８　
Ｖ。

電流密度５　Ａ　／　ｄｍ２の条件下に５０分にわたり
陽極酸化処理を行なう。

（Ｉｖ）　＠極酸化処理を終えた成型品を染料（→〔保
土谷化学工業（株）製、ＴＡＣブラック４１９〕１０１
１／ＩＩを含む染色浴又は染料向〔保土谷化学工業（株
）製、ＴＡＣブルー５０２）１０ｆ／ｌを含む染色浴又
は染料（（？）　（保土谷化学工業（株）製、ＴＡＣオ
レンジ３０２”）５９／ｌを含する。

（ｖ）染色処理を終えた成型品を酢酸ニッケル系封孔剤
ｒ奥野製薬玉業（株）製、トップシールＤＸ−２００）
７　ｆ／ｌを含む封孔処理浴に９５°Ｃで１０分間浸漬
処理する。

かくして得られた処理品を下記の要領で判定した結果は
、第３表に示す通シである。

１、染料吸着量 封孔処理を終えた成型品をｌＯ％Ａ’ａＯＨ水溶液に浸
漬して陽極酸化皮膜を溶解させ、皮膜に吸着されていた
染料の吸光度をめ、染料吸着量をめた。

２、染色不良率 染色及び封孔処理を終えた成型品の未染色部の表面積を
１００分率で示した。尚、この結果は、試料１０個につ
いての平均値である。

３、染色性 封孔処理を終えた成型品について下記の基準に従って肉
眼により判定した。

◎・・・・均一に染色されていて、全体として染色ムラ
による濃淡が全くない。

○・・・・はぼ均一に染色されていて、全体としても染
色ムラによる濃淡がほとんどない。

△・・・・染色が若干不均一で、全体としても染色ムラ
による濃淡が認められる。

×・・・・染色が不均一で、全体として染色ムラによる
ｍ淡が顕著に認められる。

４３− 第　３　表 参考例　３ 脱脂処理及び化学研摩処理を終えたＡ４合金鋳物ＡＣ４
Ｂ及びＡ　Ｃ８，Ａ並びにＡＩ合金ダイカストＡＤＣｌ
及びＡＤＣＩ　Ｑの各成形品を、硝酸＝４４− ４表に示す弗素化合物（弗素イオン濃度５％）並びに残
余水からなる浴に２５°Ｃで６０秒間浸漬した後、振動
バレル研摩又はプラスト研摩し、夫々の表面が均−光輝
性を示すまでの時間を測定した。

結果は、第４表に示す通りである。尚、第４表は、比較
参考例１〜４の各浴に上記と同様の成形品を２５°Ｃで
６０秒間浸漬した後、振動バレル研摩又はプラスト研摩
した結果を併せて示す。

第　４　表 １）研摩コンパウド２０　ｆ／ｌを使用し、径２劇のス
チールボールの存在下参考例１と同様の振動バレル研摩
機によυ実施した。

２）腐食防止剤を加えた水に１５０メツシユのガラスし
−ズを懸濁させ、４　ｋｇ　／　ｃｄの圧力でノズルか
ら被処理物に吹付けた。

実施例　２ Ａ１合金鋳物ＡＣ４Ｂ及びＡＣ８Ｃ並びにＡ１合金タイ
カストＡＤＣｌ、ＡＤＣ３及びＡＤＣ１２の成形品を硫
酸２０％及びノニオン界面活性剤１％を含む浴に４０°
Ｃで３分間浸漬して脱脂を行なった後、参考例１と同様
にして化学研摩を行なった。次いで、各成形品を硫酸４
０％、酸性弗化アン七ニウム１０％、硝ｍ　５０　％　
、ｎ−ブチルカルバメート２％及び残部水からなる浴に
よシ３０°Ｃで９０秒間処理した後、参考例３と同様に
して振動バレル研摩又はプラスト研摩し、更に硫酸２０
％溶液中で温度２３°Ｃ１電圧１６〜１９Ｖ１電流密度
１〜２　Ａ　／　ｄｍ２の条件下に４０分間にわ４７− たり陽極酸化処理を行なった。次に、該成形品を下記染
色浴（Ａ）〜（Ｄ）のいずれかに浸漬し、６０℃で１０
分間染色処理した後、酢酸ニッケルを１％含む浴に９５
°Ｃで１０分間浸漬して封孔処理した。

結果は、Ａ１〜６として第５表に示す通シである。

又、Ａ７〜１４は、比較参考例１〜４と同様にして前処
理したものについての結果を示す。

４８− 第　５　表 実施例　３ 合金タイカストＡＤＣｌ、ＡＤＣＩ　Ｑ及びＡＤＣ１２
の成形品を硫酸１５％及びノニオン界面活性剤１％を含
む浴に４０°Ｃで５分間浸漬して脱脂した後、参考例１
と同様にして化学研摩を行なった次いで、各成形品を硫
酸３０％、弗化カリウムｌＯ％、硝酸５０％、クリシシ
３％及び残部水からなる浴によシ３０°Ｃで９０秒間処
理した後、参考例３と同様にして振動バレル研摩又はプ
ラスト研摩した。次に、各成形品をＡ１合金展伸材と同
様にして化学皮膜処理又は陽極酸化処理及び封孔処理し
た後、塗装（スプレー、静電、浸漬又は電着）し、各成
形品の外観を判定するとともに、密着性、耐薬品性等の
試験を行なった。結果は、第６表及び第７表にＡ１〜８
として示す通電である。

尚、第６表及び第７表の屋９〜１６は、比較参考例１〜
４と同様にして前処理した場合の結果を示すＯ 第６表 ５１− 第６表中の（イ）〜（ト）の詳細は以下の通電である。

（イ）ニクロム酸塩系浴（イリタイトナ１４−９、米国
イリタイトサーチプＯタクト社製、濃度２．２５ｆｌ／
ｌ、ｐＨ１，８〜２．４）によシ２０°Ｃで６０秒処理
する。

（０）：り０ム酸塩系浴（ア０ジンナ１２００、日本ペ
イシト（株）製、濃度１３〜８ポイント）によシ３０°
Ｃで６０秒間処理する。

（ハ）：実施例２と同様にする。

（ニ）：イオン交換水によυ８５°Ｃで１０分間浸漬処
理する。

（ホ）：４０°Ｃの２６ｔｏ　１％水溶性浸漬塗料（熱
硬化性アクリル樹脂塗料）中に試験片を浸漬したのち、
約１ｍ／分の速度で引上げ、３５°Ｃの温度で１０分間
放置し、ついで１８０°Ｃで４０分間加熱乾燥して膜厚
約８μｍｌ塗装皮膜を得る。

５２− 化性アクリル樹脂塗料）中に試料を浸漬して、陽極とし
、対極として設けられたステンレスｍ陰極との間に、３
４０〜１８０Ｖの直流電圧をかけて２分間通電し、つい
で水洗した後１８０″Ｃで４０分間加熱乾燥し、膜厚８
声の塗膜を得る。

（ト）ニジシナ−で１：１に希釈した熱硬化性アクリル
樹脂塗料を空気ＥＥ４ｋｇ／ｄで工Ｐ−スプレーして１
０分間放置し、ついで、１８０℃で２０分間加熱乾燥し
て膜厚８＃の静電塗膜を得る。

第　７　表 第７表に結果を示す各試験方法の詳細は、以下の通りで
ある。

＜ａ＞　塗膜付着性；ＪＩＳＡ４７０６の付着性試験に
よる判定。

ψ）　耐アルカリ性−、ＪＩＳＡ４７０６に準する接触
試験判定。（１％ＮａＯＨ７２時 間後の判定。） （Ｃ）　耐塩酸性ｉ／　Ｉ　Ｓ　Ａ　４７０６に準する
接触試験判定において、薬品を５％ＨＣ４ にかえて試験判定を行ガう。

（５％ＨＣｌ７２時間後の判定） （ｄ′）耐沸騰水性；９８°Ｃ以上の沸騰水中に６時間
浸漬後判定。

なお判定基準は、下記の記号で表わす。

◎・・・・異常なく優秀　○・・・・良好△・・・・悪
い　×・・・・非常に悪い。

実施例　４ Ａ１合金鋳物ＡＣ’ｌＢ及びＡＣ８Ｃ並びにＡｌ５５− 合金タイカストＡＤＣＩ　Ｑ及びＡＤＣ１２の成形品を
硝８１０％、硫酸２０％及びノニオン界面活性剤２％を
含む浴に５０°Ｃで４分間浸漬して脱脂を行なった後、
参考例１と同様にしてリン酸浴によシ化学研摩を行なっ
た。次いで、各成形品から、（イ）硫酸２５％、フルオ
ロ硫酸ナトリウム２０％、硝酸５０％、スルファ三シ酸
ナトリウム２％及び残余水からなる浴に２０°Ｃで６０
秒間浸漬した試験片群、０上記（イ）と同様にして処理
した後、参考例３と同様にして振動バレル研摩又はづラ
スト研摩した試験片群、θ〜比較参考例１〜４と同様に
して処理した試験片群、及び（ハ）比較参考例１〜４と
同様にして処理した後、参考例３と同様にして振動バレ
ル研摩又はプラスト研摩した試験片群を調製した。この
様にして得た試験片を亜鉛又は錫を使用する置換メツ＋
に供した後或いは供することなく、化学銅メツ士、化学
ニッケルメツ士又は電５６− 能を第８表に示す。

第８表に示すメツ＋方法及びメツ十処理品の性能判定方
法は、下記の通電である。

（ａ）　亜鉛置換メツ中法； 水酸化ナトリウム５２５　ｆ／ｌ、酸化亜鉛１００１／
ｌ、塩化亜鉛１　ｆ／ｌ及び０ツシ工ル塩ｌＯｇ／ｌを
含む浴に温度２５°Ｃで３０秒間浸漬しム（ｂ）錫置換
メツ牛法； 錫酸ナトリウム３０　ｆ／ｌ及び水酸化ナトリウム＋　
０１／ｌを含む浴に温度５５°Ｃで４分間浸漬した。

（Ｃ）　化学銅メツ士法； 硫酸銅１２．５１／ｌ、　［１ツシエル塩３０１／ｌ。

３６％ホルマリン４０ＣＣ／ｌ及び十寸ントゲン酸カリ
ウム０．３■／ｌを含む液に苛性ソータを加え′て戸／
／１２．６とした浴に温度２０℃で１０分間浸漬した。

硫酸ニッケル３３１１／ｌ、次亜り、７酸ナトリウム２
２１／（１，クエーＪ酸２２　ｆ／ｌ、塩化アン七ニウ
ム５９／ｌ及び少量のアン七ニア水を含む浴に温度３０
℃で６０分間浸漬した。

（１）　電気銅メツ＋法； シアン化銅３０１／ｌ、シアン化すトリウム７０　ｆ／
ｌ及びＤタンカリＩ　Ｏｆ／ｌを含む浴を使用シ、電流
密度３　Ａ　／　ｄｍ２、温度３０°Ｃで２分間電気メ
ツ中を行なった。

（ハ　ヨバン目テスト； メツ＋処理品表面の互に直交する２方向にｌ　ｍｍ間隔
で１１本ずつの平行する切υ目を入れて１朋×１朋の正
方形の区画を１００個作シ、との上にセロハンチーづを
はシつけ、これをはがした場合の残存区画数の割合を調
べた。

（ｐ）　ヒツト、じンホール、フクレ；肉眼で観察して
、これ等が全くない場合を○とし、ある場合を×とした
。

＜ｈ＞　外観； 優・・・・◎、良・・・・○、可・・・・△、不可・・
・・×の４段階評価によシ判定した。

０）密着性試験； メツ＋処理品を２００°Ｃで２時間加熱した後、徐冷し
、肉眼観察して、フクレの発生がない場合を○とし、フ
クレの発生がある場合を×とした。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　アルミニウム合金鋳物又はアルミニウム合金ダイカ
   ストの表面処理法において、 （１）リン酸を主成分とする浴液によ多処理する工程、 （１１）弗酸及び弗素化合物の少なくとも１種を弗素イ
   オンとして２〜２０重量％、硫酸を硫酸イオンとして２
   ０〜４０重量％及び硝酸を硝酸イオンとして３０〜７０
   重量％含有する浴液によ多処理する工程、及び （１１Ｏ化学皮膜処理、陽極酸化処理、着色処理、塗装
   処理、化学メツ牛処理及び電気メツ牛処理の少なくとも
   １種により後処理する工程を備えたことを特徴とするア
   ルミニウム合金鋳物又はアルミニウム合金タイカストの
   表面処理法０ （２）　アルミニウム合金鋳物又はアルミニウム合金タ
   イカストの表面処理法において、 （１）リン酸を主成分とする浴液によ多処理する工程、 （１１）弗酸及び弗素化合物の少なくとも１種を弗素イ
   オンとして２〜２０重量％、硫酸を硫酸イオンとして２
   ０〜４０重量％及び硝酸を硝酸イオンとして３０〜７０
   重量％含有する浴液により処理する工程、 （ＩＩ＋）振動バレル処理及び／又はプラスト処理によ
   ！７機械的に研摩する工程、及び （ｌｖ）化学皮膜処理、陽極酸化処理、着色処理、塗装
   処理、化学メツ＋処理及び電気メツ十処理の少なくとも
   １種によシ後処理する工程を備えたことを特徴とするア
   ルミ：つへ合金鋳物又はアルミニウム合金ダイカストの
   表面処理法。