(57)【要約】　　　（修正有）【課題】クロムを用いず、耐食性、塗膜密着性及び外観に優れ、特にショットブラスト工程を行ったアルミニウム系基材に対しても好適に適用することができるアルミニウム系基材の塗装前処理方法を提供する。【解決手段】被処理材であるアルミニウム系基材に対して、アルミナ及び／又はガラスビーズからなる研磨材を用いた液体ホーニング、及び、第２鉄イオンと硫酸を含有しＰＨが０．６〜２．０である酸性水溶液による酸洗、及び、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンとフッ素イオンを含有しＰＨが１．５〜４．０である化成処理液を用いた化成処理を適用することからなるアルミニウム系基材の塗装前処理方法。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体ホーニング工程、及び、酸洗工程からなることを特徴とするアルミニウム系基材の塗装前処理方法。
【請求項２】
更に、化成工程からなり、
前記化成工程は、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを０．０１〜０．１２５ｇ／Ｌ、及び、フッ素イオンを０．０１〜０．５ｇ／Ｌ含有し、ｐＨが１．５〜４．０である化成処理液で行われるものである請求項１記載のアルミニウム系基材の塗装前処理方法。
【請求項３】
液体ホーニング工程は、アルミナ及び／又はガラスビーズからなる研磨剤を用いて行われるものである請求項１又は２記載のアルミニウム系基材の塗装前処理方法。
【請求項４】
酸洗工程は、第２鉄イオンを０．２〜４ｇ／Ｌ、並びに、硫酸を含有し、ｐＨが０．６〜２．０である酸性水溶液を用いて行われるものである請求項１、２又は３記載のアルミニウム系基材の塗装前処理方法。
【請求項５】
アルミニウム系基材は、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたものである請求項１、２、３又は４記載のアルミニウム系基材の塗装前処理方法。
【請求項６】
アルミニウム系基材は、アルミホイールである請求項１、２、３、４又は５記載のアルミニウム系基材の塗装前処理方法。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６記載のアルミニウム系基材の塗装前処理方法により得られることを特徴とする製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウム系基材の塗装前処理方法及び製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
アルミニウム基材やアルミニウム合金基材は、素材自体に光輝性があり、軽量であるため、これらの特性を活かして、さまざまな分野で利用が拡大している。例えば、自動車のホイールは、鉄製のものが主流であったが、自動車の高級化、軽量化が要求されるようになってから、アルミニウム合金基材からなるアルミホイールの需要が高まっている。
【０００４】
一般に、アルミニウム基材は、上述した特性を有する一方、耐食性が不充分であるため、表面に傷等が存在すると糸錆が発生したり、表面に酸化膜ができやすい欠点がある。また、アルミニウム合金基材は、強度を高めるために添加した他の成分が不純物として表面に浮き上がってくる問題もあり、そのまま塗装すると塗膜との密着性が不充分となる場合がある。
【０００５】
また、鋳造によって製造されるアルミホイールは、通常ショットブラスト工程が行われており、この工程は、ステンレス製のショット粒で行われることが多い。このため、ショットブラスト工程後のホイールには、ステンレス中の鉄が残留することが多く、この残留する鉄を原因として耐食性が低下する場合もある。
【０００６】
更に、アルミホイールの塗装の場合には、高級感が重要視されているため、素材の光揮感を活かす必要があり、通常クリヤー塗装が施される。このため、使用される塗料中に防錆顔料を含有させることができず、防錆顔料によって耐食性を向上させることができない。従って、アルミニウム基材やアルミニウム合金基材には、耐食性や密着性等の性能を向上させるために表面処理が施されている。
【０００７】
アルミホイールの表面処理法としては、塗膜の密着性や耐食性をより向上させることができる観点から、クロメート処理が好適に用いられている。しかし、近年、クロムの有害性が指摘されるようになっており、ノンクロム処理液を用いて処理することが望まれているが、クロメート処理と同等の性能を有するノンクロム処理液は得られていない。
【０００８】
また、ショットブラスト工程後のホイールに鉄が残留するという問題に対する解決法としては、鉄の含有量が少なく、アルミニウムと反応性を有しない材料によって製造されるショット粒を使用することが考えられ、このようなショット粒としては、例えば、ＳＵＳ３１６等により製造されるショット粒を挙げることができる。しかし、このようなショット粒は高価であることから、経済面から好ましいものではない。酸洗工程によって鉄を溶解させることも考えられるが、鉄を溶解するような強酸性の水溶液で酸洗を行うと、アルミニウム自体も溶解してしまうため、得られるアルミホイールの外観が低下してしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、クロムを用いず、耐食性、塗膜密着性及び外観に優れ、特にショットブラスト工程を行ったアルミニウム系基材に対しても好適に適用することができるアルミニウム系基材の塗装前処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液体ホーニング工程、及び、酸洗工程からなることを特徴とするアルミニウム系基材の塗装前処理方法である。
上記アルミニウム系基材の塗装前処理方法は、更に、化成工程からなり、上記化成工程は、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを０．０１〜０．１２５ｇ／Ｌ、及び、フッ素イオンを０．０１〜０．５ｇ／Ｌ含有し、ｐＨが１．５〜４．０である化成処理液で行われるものであることが好ましい。
【００１１】
上記液体ホーニング工程は、アルミナ及び／又はガラスビーズからなる研磨剤を用いて行われるものであることが好ましい。
上記酸洗工程は、第２鉄イオンを０．２〜４ｇ／Ｌ、並びに、硫酸を含有し、ｐＨが０．６〜２．０である酸性水溶液を用いて行われるものであることが好ましい。
【００１２】
上記アルミニウム系基材は、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたものであることが好ましい。
上記アルミニウム系基材は、アルミホイールであることが好ましい。
【００１３】
本発明はまた、上記アルミニウム系基材の塗装前処理方法により得られることを特徴とする製品でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、鋳造工程等により得られるアルミニウム系素材に、熱処理工程、機械加工工程、ショットブラスト等による素材調整工程、羽布工程等を行うことによって得られるアルミニウム系基材に対して行う塗装前処理方法であり、上記塗装前処理を行うことによって、塗装後において、優れた耐食性、塗膜密着性、外観を付与することができる。
【００１５】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法を適用することができるアルミニウム系基材としては特に限定されず、例えば、アルミニウム基材、アルミニウム合金基材（例えば、ＡＣ４Ｃ、ＡＣ４ＣＨ）等を挙げることができる。本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、良好な耐食性、密着性を有する塗膜が得られるのみならず、表面の光輝性を保持することができるので、外観に光沢が要求されるアルミホイールに好適に適用することができる。
【００１６】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、液体ホーニング工程を含んでなる方法である。
上記液体ホーニング工程は、細かい研磨剤を水等の溶媒に懸濁し、高速の空気又はスチームで吹きつけることができるような液体ホーニング装置を使用することによって、アルミニウム系基材の表面を清浄化する工程である。これにより、ショットブラスト等の素材調整工程等を行うことによって、アルミニウム系基材中に残留する鉄等の残留量を低減させることができ、得られる製品の耐食性を向上させることができる。
【００１７】
上述したように本発明に適用することができるアルミニウム系基材は、特に限定されないが、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、酸洗工程を行う前に、液体ホーニング工程を行うものであることから、例えば、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたアルミニウム系基材に対しても好適に適用することができる。即ち、ショットブラスト工程後のアルミニウム系基材には、ショットブラスト工程に使用される鉄系のショット粒が残留してしまうことが多く、このことによって得られる製品中に鉄等が残留するため、製品の耐食性が低下してしまう場合がある。一方、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、液体ホーニング工程を含んでなる方法であるため、上記液体ホーニング工程を行うことによってアルミニウム系基材における鉄等の残留量を低減させることができ、基材に残留する鉄等に起因する耐食性の低下を抑制することができ、結果として、得られる製品の耐食性を向上させることができる。
【００１８】
また、上記液体ホーニング工程を行うことによって、後工程の酸洗工程の効果を相乗的に高めることができる。これにより、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたアルミニウム系基材に対して、上記液体ホーニング工程を行う場合には、酸洗工程の処理時間を短く設定しても鉄の残留量を効率的に低減させることができることから、酸洗工程長を短縮することができる。
【００１９】
上記液体ホーニング工程に使用する液体ホーニング装置としては、装置自体は特殊な仕様のものを必要とせず、通常使用されているものを用いることができる。上記液体ホーニング装置の一例の概略図を図１に示すが、本発明に使用することができる装置は、これに限定されるものではない。
【００２０】
図１は、上記液体ホーニング工程に使用する液体ホーニング装置６０の概略図であり、マスキング治具２を装着させたアルミニウム系基材１を、ロータリーテーブル３３の中央に、アルミニウム系基材１の意匠面を上側にして載置させて、加工を行う図が示されている。
【００２１】
上記液体ホーニング装置６０は、加工室３２及びホッパ３５等からなる主要部、並びに、研磨液用混合液の廃液用のストレージタンク４１から構成されている。上記加工室３２には、ロータリーテーブル３３及び噴射ガン３４が内設されていて、上記ロータリーテーブル３３の上面に加工物を定着する構造となっている。また、加工物全体を均等に加工することを目的として、図示を省略した回転駆動装置によって上記ロータリーテーブル３３を回転させる機構となっている。
【００２２】
上記加工室３２の下方に配設された上記ホッパ３５の内部には、研磨用混合液として供給される構成となっている。また、上記ホッパ３５は、上記噴射ガン３４から噴射された研磨用混合液を回収し、再使用するタンクの役目を持っている。上記ホッパ３５内の研磨用混合液は、ポンプ３７の作用により、配管ライン５１及び配管ライン５２を通って上記噴射ガン３４に送られる構造となっている。
【００２３】
上記配管ライン５２から分岐した配管ライン５３を通って、研磨用混合液の一部が、上記ホッパ３５内の攪拌ソケット５０に導かれる構造となっている。上記攪拌ソケット５０から噴出された研磨用混合液の作用によって上記ホッパ３５内の研磨用混合液全体が攪拌され、研磨用混合液各部の混合比が一定となり良好な混合状態を保つ構造となっている。
【００２４】
上記加工室３２の上方にはコレクタ４０が配設されていて、上記加工室３２内で生じた液体ホーニング加工の噴霧粒子は上記コレクタ４０内のフィルタ３８によって除塵された後、排風機３９によって機外に放出される構造となっている。上記フィルタ３８の目詰まりを防止するため、図示を省略した水源から水を適時に送り上記フィルタ３８を水洗する構造となっている。
【００２５】
図１には、噴射ガン３４が１個だけ描いてあるが、実際の液体ホーニング装置には複数の噴射ガン３４が設けられている。加工物の形状によって、噴射ガン３４の数を選択して使用することができる構造となっている。また、加工物の形状によって、液体ホーニング加工に適した位置及び角度に噴射ガン３４を定着できる構造となっている。加工物全体を均等に加工することを目的として、スイング装置３６の作用によって、上記噴射ガン３４に図１中に示すような上下方向の揺動運動をさせる機構となっている。
【００２６】
また、上記噴射ガン３４には図示を省略した圧縮空気源からの圧縮空気が送られ、上記噴射ガン３４のノズルより圧縮空気により加速した研磨用混合液を上記ロータリーテーブル３３上の加工物に吹き付けて、加工物の表面を加工する構造となっている。
【００２７】
上記液体ホーニング工程の加工条件は、アルミニウム系基材の形状、液体ホーニングの加工領域の広さ等によって適宜決定することができる。
上記液体ホーニング工程に使用する研磨用混合液としては、研磨剤を水等の溶媒に懸濁させた混合液を用いることができる。
【００２８】
上記研磨剤としては、アルミニウム系基材を研磨することができるものであれば特に限定されず、通常使用されているものを用いることができるが、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われることによって得られるアルミニウム系基材中に残留する鉄の残留量を低減させる観点から、鉄系以外の研磨剤を用いることが好ましい。
【００２９】
上記鉄系以外の研磨剤としては特に限定されず、例えば、ガラスビーズ；アルミナ等を挙げることができる。なかでも、鉄の残留量を効果的に低減することができる観点から、ガラスビーズ、アルミナが好ましい。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
上記液体ホーニング工程において、上記液体ホーニング装置の噴霧時間は、アルミニウム系基材の種類、形状、鉄等の残留量等によって適宜決定することができるが、通常、研磨剤粒度♯４００として１０〜１５０秒程度である。１０秒未満であると、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われた場合に、基材中の鉄等の残留量を充分に低減させることができないおそれがある。１５０秒を超えると、経済的に不利になるおそれがある。
【００３１】
また、処理面となるアルミニウム系基材１の表面と上記噴射ガン３４の距離は、通常１５０〜２５０ｍｍ程度である。ターンテーブル３３の回転数は、通常１５〜３０ｒｐｍ程度である。ターンテーブル３３の回転数が１５ｒｐｍ未満であると、処理面となるアルミニウム系基材１の表面の一部が強く加工されて全体の仕上がり程度にムラが生じたり、長い噴射時間が必要になるおそれがある。ターンテーブルの回転数が３０ｒｐｍを超えると、加工できなくなる部分が生じるおそれがある。ターンテーブル３３の回転方向は、正回転と反回転を反復することが好ましいが、一定の回転方向でもよい。噴射ガン３４に供給される圧縮空気の圧力は、通常３．５〜６．０Ｋｇｆ／ｃｍ２程度である。
【００３２】
上記アルミニウム系基材１の加工面に対する液体ホーニングの投射角度は、アルミニウム系基材の種類、形状、鉄等の残留量によって適宜決定することができるが、下限２０°、上限９０°であることが好ましい。上記下限は、３０°であることがより好ましく、上記上限は、６０°であることがより好ましい。２０°未満である場合、９０°を超える場合には、液体ホーニングを行う基材の全面を効率的に加工することができないおそれがある。
【００３３】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、後述する酸洗工程を行うものであるが、上記酸洗工程を行う前に、脱脂工程を行うことが好ましい。上記脱脂工程を行うことによって、次いで行われる酸洗工程に使用される酸性水溶液のアルミニウム系基材に対する濡れ性が向上し、より確実に酸洗浄を行うことができる。
【００３４】
上記脱脂工程を行う方法としては特に限定されず、アルカリ脱脂洗浄等の通常のアルミニウム系基材の処理に用いられている方法で行うことができる。
上記脱脂工程の方法としては特に限定されないが、脱脂を効果的に行うために、浸漬法で行うことが好ましい。
【００３５】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、酸洗工程を含んでなる方法である。上記酸洗工程は、上記液体ホーニング工程、必要に応じて上記脱脂工程を行った後に行われる工程であり、アルミニウム系基材の表面の汚れや酸化膜を除去することを目的として行われる工程である。
【００３６】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法において、上記液体ホーニング工程の後に、上記酸洗工程を行うことによって、優れた耐食性を有する製品を得ることができる。即ち、例えば、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたアルミニウム系基材は、上記液体ホーニング工程を行うことによりアルミニウム系基材中の鉄の残留量を低減させることができるが、上記液体ホーニング工程後においても、得られる製品の耐食性を低下させる程度に鉄が残留している場合がある。本発明は、上記液体ホーニング工程を行った後のアルミニウム系基材に対して、更に、上記酸洗工程を行う方法であるため、上記液体ホーニング工程後においてもなお残留している鉄を酸洗によって除去することができる。従って、上記液体ホーニング工程後においてアルミニウム系基材中に鉄が残留している場合にも、上記酸洗工程を行うことによって鉄の残留量を更に低減させることができることから、基材中に残留している鉄に起因する耐食性の低下を抑制することができ、その結果、より優れた耐食性を有する製品を得ることができる。
【００３７】
上記酸洗工程は、アルミニウム系基材に対して通常用いられる酸性溶液を使用して行うことができるが、第２鉄イオンを下限０．２ｇ／Ｌ、上限４ｇ／Ｌ、並びに、硫酸を含有し、ｐＨが下限０．６、上限２．０である酸性水溶液を用いて行われるものであることが好ましい。これにより、アルミニウム基材表面の汚れや酸化膜をより効率的に除去することができ、基材中に鉄が残留している場合には、鉄の残留量を低減させることができる。
【００３８】
上記第２鉄イオンは、上記酸性水溶液中において、硫酸によるアルミニウムのエッチングを促進する役割を果たすものである。
上記第２鉄イオンの含有量は、上記酸性水溶液中、下限０．２ｇ／Ｌ、上限０．４ｇ／Ｌであることが好ましい。０．２ｇ／Ｌ未満であると、エッチング速度の促進効果が小さく、エッチング不足を生じるおそれがあり、０．４ｇ／Ｌを超えると、アルミニウム系基材の表面を過度にエッチングするおそれがある。
【００３９】
上記第２鉄イオンの供給源としては特に限定されず、例えば、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、Ｆｅ（ＮＯ３）３、Ｆｅ（ＣｌＯ４）３等の水溶性第２鉄塩；ＦｅＳＯ４、Ｆｅ（ＮＯ３）２等の水溶性第１鉄塩等を挙げることができる。なかでも、硫酸イオンを供給することができるＦｅ２（ＳＯ４）３、ＦｅＳＯ４を用いることが好ましい。
【００４０】
上記第２鉄イオンの供給源として、上記水溶性第１鉄塩を使用する場合には、上記水溶性第１鉄塩を配合した酸性水溶液に当量の酸化剤を添加し、必要量の第１鉄イオンを第２鉄イオンに酸化してから用いることが好ましい。
【００４１】
上記硫酸の含有量は、上記酸性水溶液中、硫酸イオンとして、下限１０．６ｇ／Ｌ、上限１２．４ｇ／Ｌが好ましい。１０．６ｇ／Ｌ未満であると、アルミニウム系基材の表面のエッチングが不充分となるおそれがあり、１２．４ｇ／Ｌを超えると、アルミニウム系基材の表面を過度にエッチングするおそれがある。
【００４２】
上記硫酸イオンの供給源としては特に限定されず、例えば、Ｈ２ＳＯ４、Ｆｅ２（ＳＯ４）３、ＦｅＳＯ４等を挙げることができる。
【００４３】
上記酸性水溶液は、ｐＨが下限０．６、上限２．０であることが好ましい。０．６未満であると、アルミニウム系基材の表面を過度にエッチングするおそれがあり、２．０を超えると、アルミニウム系基材のエッチング速度が極端に低下するおそれがある。
【００４４】
上記ｐＨの調整は、上記硫酸イオンの供給源であるＨ２ＳＯ４で行うことが好ましい。これにより、上記酸性水溶液によるエッチングをより適度に行うことができる
【００４５】
上記酸性水溶液には、必要に応じて、フッ素イオン、界面活性剤等を添加してもよい。
【００４６】
上記酸洗工程において、処理温度は、通常下限３０℃、上限７５℃で行うことが好ましい。上記下限は、３５℃であることがより好ましく、上記上限は、４５℃であることがより好ましい。
【００４７】
上記酸洗工程において、処理時間は、下限１分、上限５分であることが好ましい。上記酸洗工程の方法としては特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法等を挙げることができる。
【００４８】
上記酸洗工程により、アルミニウム系基材の表面の酸化被膜を効果的に除去するとともに、表面に浮き上がっているアルミニウム合金に含まれるアルミニウム以外の成分である不純物、例えば、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ等が偏析したもの等を除去することができる。これにより、以下に詳述する化成処理を良好に行うことができる。
【００４９】
上記酸洗工程が行われたアルミニウム系基材は、通常、上記酸性水溶液を後の工程へ持ち込まないために水洗される。上記水洗の方法としては特に限定されず、一般に金属の表面処理に用いられている方法で行うことができる。
【００５０】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、上記酸洗工程を行った後に、化成工程を行うことが好ましい。
上記化成工程は、ジルコニウムイオン及び／又はチタニウムイオンを０．０１〜０．１２５ｇ／Ｌ、及び、フッ素イオンを０．０１〜０．５ｇ／Ｌ含有し、ｐＨが１．５〜４．０である化成処理液で行われるものであることが好ましい。上記化成処理液を用いて化成工程を行うことにより、アルミニウム系基材に対してより優れた耐食性、塗膜密着性を付与することができる。
【００５１】
上記ジルコニウムイオン及び／又は上記チタニウムイオンは、上記化成処理液において、皮膜形成成分である。
上記ジルコニウムイオン及び／又は上記チタニウムイオンの含有量は、上記化成処理液中、下限０．０１ｇ／Ｌ、上限０．１２５ｇ／Ｌであることが好ましい。０．０１ｇ／Ｌ未満であると、形成される皮膜の質量が不足し、耐食性等の性能が不充分となるおそれがあり、０．１２５ｇ／Ｌを超えると、形成される皮膜の質量が多くなるために、皮膜が厚膜となり、アルミニウム系基材の光輝性が損なわれるおそれがある。
【００５２】
上記ジルコニウムイオンの供給源としては特に限定されず、例えば、フルオロジルコネート、フルオロジルコネート酸等の可溶性フルオロジルコネート；（ＮＨ４）２ＺｒＦ６；アルカリ金属フルオロジルコネート；フッ化ジルコニウム等を挙げることができる。
【００５３】
上記チタニウムイオンの供給源としては特に限定されず、例えば、フルオロチタネート、フルオロチタネート酸等の可溶性フルオロチタネート；（ＮＨ４）２ＴｉＦ６；アルカリ金属フルオロチタネート；フッ化チタン等を挙げることができる。
【００５４】
上記フッ素イオンは、上記化成処理液において、アルミニウムのエッチング剤としての役割をはたするものである。
上記フッ素イオンの含有量は、上記化成処理液中、下限０．０１ｇ／Ｌ、上限０．５ｇ／Ｌであることが好ましい。０．０１ｇ／Ｌ未満であると、アルミニウム系基材の表面のエッチングが不充分となって、形成される皮膜の質量が不足するおそれがあり、０．５ｇ／Ｌを超えると、アルミニウム系基材の表面を過度にエッチングすることになり、基材の表面が霜に覆われたようなにぶい状態のものとなるおそれがある。
【００５５】
上記フッ素イオンの供給源としては、上記化成処理液に可溶であり、アルミニウムと錯体を形成することができ、かつ、上記化成工程に対して効果を阻害しないものであれば特に限定されず、例えば、フッ化水素酸、フッ化水素酸塩、フッ化硼素酸等を挙げることができる。なお、上記フッ素イオンの供給源として、上述したジルコニウム及び／又はチタンの錯体を用いる場合には、生成するフッ素イオンの量が不充分であるので、上記フッ素化合物を併用することが望ましい。
【００５６】
上記化成処理液は、リン酸イオンを含有するものであることが好ましい。リン酸イオンは、皮膜形成成分のひとつであり、形成される皮膜の耐食性及び粘着性に寄与するものである。
【００５７】
上記リン酸イオンの含有量は、上記化成処理液中、下限０．０１ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌであることが好ましい。０．０１ｇ／Ｌ未満であると、形成される皮膜の質量が不足し、耐食性等の性能が不充分となり、１．０ｇ／Ｌを超えると、皮膜が厚膜となりすぎるおそれがある。
【００５８】
上記リン酸イオンの供給源としては特に限定されず、例えば、リン酸、リン酸アンモニウム、リン酸アルカリ金属塩等の酸溶液に可溶なリン酸化合物等を挙げることができる。なお、上記リン酸イオンの供給源としては、オルトリン酸を用いるのが好ましいが、メタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸、次リン酸、これらの塩を使用してもよい。
【００５９】
上記化成処理液のｐＨは、下限１．５、上限４．０であることが好ましい。１．５未満であると、アルミニウム系基材の表面を過度にエッチングするおそれがあり、４．０を超えると、アルミニウム系基材の表面のエッチングが不充分となるおそれがある。上記下限は、２．６であることがより好ましく、上記上限は、３．１であることがより好ましい。
【００６０】
上記化成処理液のｐＨの調整は、硝酸、水酸化アンモニウム；過塩素酸、硫酸等の上記化成工程に対して悪影響を与えない酸又は塩基を用いて行うのが好ましい。なお、硫酸を用いた場合、上記化成処理液のｐＨは、２以上が好ましい。
【００６１】
上記化成処理において形成される皮膜の質量は、下限５ｍｇ／ｍ２、上限５０ｍｇ／ｍ２であることが好ましい。５ｍｇ／ｍ２未満であると、耐食性等の性能が不充分であるおそれがあり、５０ｍｇ／ｍ２を超えると、厚膜になりすぎてアルミニウムの光輝性が損なわれるおそれがあるだけでなく、かえって耐食性に劣るおそれがある。
【００６２】
上記化成工程において、処理温度は、下限３５℃、上限４５℃であることが好ましく、処理時間は、下限４０秒、上限５０秒であることが好ましい。より好ましくは、４０℃、４５秒程度で処理することである。
上記化成処理の方法としては特に限定されず、例えば、浸漬法、スプレー法等を挙げることができる。
【００６３】
上記化成工程を行った後のアルミニウム系基材は、水洗、乾燥され、塗装される。
上記塗装としては、塗膜との密着性を向上させるために、粉体塗装が好ましい。更に、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、酸洗工程を行うものであることから、粉体塗装を施しても塗膜の密着性に問題が生じない。
【００６４】
上記塗装に用いられる塗料としては特に限定されないが、アルミニウム系基材の表面の光輝性を保持するために、アクリル系のクリヤー塗料を使用することが好ましい。
【００６５】
上記アルミニウム系基材の塗装前処理方法により得られる製品は、耐食性、塗膜密着性に優れ、また、優れた外観を有するものである。これにより、上記アルミニウム系基材の塗装前処理方法をアルミホイール、エンジン、二輪車のフレーム等の自動車用部品、二輪車用部品等に対して適用することによって優れた製品を得ることができる。このような製品も本発明の１つである。
【００６６】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、酸洗工程を行う前に、更に、液体ホーニング工程を行うものであるため、上記アルミニウム系基材の塗装前処理方法を適用するアルミニウム系基材が鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたものである場合にも、優れた耐食性を有する製品を得ることができる。即ち、上記ショットブラスト工程後のアルミニウム系基材中には鉄系のショット粒に起因する鉄が残留している場合が多いが、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、このような基材に対して、上記液体ホーニング工程を施すものであることから、鉄の残留量を低減させることができる。また、上記液体ホーニング工程に次いで、更に上記酸洗工程を行うものであることから、液体ホーニング工程後に未だ鉄が残留している場合において、基材中の鉄の残留量を更に低減させることができる。これにより、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたアルミニウム系基材に対して適用する場合に、特に効果を発揮し、基材中に残留している鉄の残留量を低減させることによって鉄に起因する基材の耐食性の低下を抑制することができる。
【００６７】
また、上記酸洗工程を行った後、化成工程、塗装を行うことによって優れた耐食性、塗膜密着性、外観を有する製品を得ることができる。従って、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法を鉄系のショット粒を用いてショットブラスト工程が行われたアルミニウム系基材に対して適用する場合にも、優れた耐食性、塗膜密着性、外観を有する製品を得ることができることから、アルミホイール、エンジン、二輪車のフレーム等の自動車用部品、二輪車用部品等に好適に適用することができる。また、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、クロムを用いることなく、クロメート処理と同等の性能を有する製品を得ることができる方法であり、環境衛生上好ましい方法でもある。
【００６８】
【実施例】
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。また実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。
【００６９】
実施例１
アルミニウム合金（ＡＣ４Ｃ）を用いてアルミホイールを成型し、型枠から取り出した後、ＳＵＳ４３０製のショット粒を用いてショットブラスト工程を行い、更に切削によって表面を処理した。得られた基材に対して、以下に示した条件で、液体ホーニング、脱脂、水洗、酸洗、水洗、化成、水洗を行い、乾燥した後、塗装を行った。水洗は、水道水シャワーで行い、各工程は、すべてディップ方式で処理を行い、塗装物を得た。乾燥は、電気乾燥機で１２０℃、１０分以上行った。
【００７０】
（１）液体ホーニング工程
装置：「アクアブラスター」（ニッサンキ社製液体ホーニング装置）研磨剤：ガラスビーズ
噴霧時間：１分間（研磨剤粒度♯４００）
（２）脱脂工程
処理液：サーフクリーナー５３（ノンエッチングタイプ）（日本ペイント社製）２％（ｗ／ｖ）
処理温度：５０℃
処理時間：３分
（３）酸洗工程
酸性水溶液：表１に示した通り
処理温度：４０℃
処理時間：２分
（４）化成処理
化成処理液：表１に示した通り
処理温度：４０℃
処理時間：４５秒
（５）塗装
粉体系：パウダックスＡ４００（アクリル系粉体塗料、日本ペイント社製）で下塗り後、スーパーラックＡＳ７０　１１ＳＶ−１４（アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製）及びスーパーラック５０００　ＡＷ−１０（アクリル系溶剤型塗料、日本ペイント社製）で上塗り塗装
【００７１】
実施例２
液体ホーニングに使用する研磨剤をアルミナ粒子に、噴霧時間を０．５分に変更した以外は実施例１と同様にして、塗装物を得た。
【００７２】
比較例１
液体ホーニング工程を行わなかった以外は、実施例１と同様にして、塗装物を得た。
【００７３】
比較例２
液体ホーニング工程を行わず、酸洗工程の処理時間を４分に変更した以外は、実施例１と同様にして、塗装物を得た。
【００７４】
比較例３
実施例１と同様にして得られた基材に対して、以下に示した条件で、脱脂、水洗、化成、水洗を行い、乾燥した後、塗装を行った。水洗は、水道水シャワーで行い、各工程は、すべてディップ方式で処理を行い、塗装物を得た。乾燥は、電気乾燥機で１２０℃、１０分以上行った。
（１）脱脂工程
実施例１と同様にして行った。
（２）化成処理
化成処理液：アルサーフ１０００（日本ペイント社製、市販のクロミウムクロメート処理剤）、組成は、表１に示した通り
処理温度：４０℃
処理時間：２分
（３）塗装
実施例１と同様にして行った。
【００７５】
得られた各塗装物についてショット面の耐糸錆性試験を以下の試験方法で実施し結果を表１に示した。
〔耐糸錆性試験〕
塗膜にクロスカットを入れ、塩水噴霧２４時間→湿潤（湿度８５％、４０℃）１２０時間→自然乾燥（室温）２４時間のサイクルを１２サイクル行い、クロスカット部の片側の錆幅を測定した。
【００７６】
【表１】
2004035943.tif 000002
【００７７】
以上の結果より、実施例１、２で得られたものの耐糸錆性は比較例で得られるものに対して優れた耐糸錆性を有することが判った。
【００７８】
【発明の効果】
本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、上述した構成よりなるので、クロムを用いず、耐食性、塗膜密着性及び外観に優れ、特にショットブラスト工程を行ったアルミニウム系基材に対しても好適に適用することができる方法である。従って、アルミホイール、エンジン、二輪車のフレーム等の自動車用部品、二輪車用部品等に好適に適用することができる方法である。また、本発明のアルミニウム系基材の塗装前処理方法は、クロムを用いることなく、クロメート処理と同等の性能を有する製品を得ることができる方法であり、環境衛生上好ましい方法でもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における液体ホーニング装置の一例の概略図である。
【符号の説明】
１　　アルミニウム系基材
２　　マスキング治具
３２　加工室
３３　ロータリーテーブル
３４　噴射ガン
３５　ホッパ
３６　スイング装置
３７　ポンプ
３８　フィルタ
３９　排風機
４０　コレクタ
４１　ストレージタンク
５０　攪拌ソケット
５１　配管ライン
５２　配管ライン
５３　配管ライン
６０　液体ホーニング装置
【図１】
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