(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理し、その処理表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させることを特徴とするＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面処理法。
【請求項２】
金属酸化物皮膜がＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ又はＳｉの酸化物からなる皮膜である請求項１記載の表面処理法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面処理法に関するものであり、さらに詳しくは、耐食性に優れたダイカスト製品を得ることのできるＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面処理法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｍｇ合金は軽量であるが、実用金属材料中最も活性な金属材料であるため素材のままでの使用は困難であった。従来、Ｍｇ合金の耐食性を改善するための表面処理法として、化成処理や陽極酸化処理等が実施されてきている。特に、陽極酸化処理で得た皮膜を封孔処理した場合には比較的均一な皮膜が形成されるので防錆処理や塗装の下地処理として利用されている。
【０００３】
しかしながら、Ｍｇ合金表面を単に化成処理しただけでは防錆力が不十分であり、従ってＭｇ合金表面の化成処理は多くの場合に仮防錆として利用されているにすぎない。
また、Ｍｇ合金表面を陽極酸化処理しても、その処理皮膜のままでは皮膜に欠陥が多くて防錆力は不十分であり、それでその陽極酸化処理で得た皮膜を更に封孔処理して防錆力を高めているが、それでも十分とは言えない。
そのため、化成処理も、陽極酸化処理も、陽極酸化処理＋封孔処理も、ほとんどの場合に塗装の下地処理として利用されているにすぎない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
Ｍｇ合金の内でも、ダイカスト用のＡｌ含有Ｍｇ合金はＡｌ含有量が高いので腐食の問題が大きく、上記したような化成処理や、陽極酸化処理や、陽極酸化処理＋封孔処理では腐食の問題を解決することはできない。
本発明はこのような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、耐食性に優れたダイカスト製品を得ることのできるＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面処理法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の目的を達成するために種々検討の結果、Ａｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面をアルカリ２段処理し、その処理表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させることにより上記目的が達成されることを見いだし、本発明を完成した。
【０００６】
本発明のＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面処理法は、Ａｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理し、その処理表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の表面処理法を具体的に説明する。
本発明の表面処理法はいかなるＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストに対しても実施可能であり、例えばＪＩＳ  Ｈ  ５３０３に規定されているＭＤ１Ａ、ＭＤ１Ｂ、ＭＤ１Ｄ、ＭＤ２Ａ、ＭＤ２Ｂ、ＭＤ３Ａ等に対して実施可能である。
【０００９】
本発明の表面処理法においては、ピロリン酸塩処理はピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸アンモニウム等を、例えば約１０〜５０ｇ／Ｌの濃度で含有する約室温〜６０℃の水溶液中にＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを約０．５〜５分間浸漬することにより実施される。
【００１０】
本発明の表面処理法においては、苛性アルカリ処理は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を１０〜１００ｇ／Ｌの濃度で含有する約室温〜６０℃の水溶液中にＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを約０．５〜５分間浸漬することにより実施される。
【００１１】
上記のようにＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理することにより、ダイカストの表面が良好に活性化されることになり、その後のゾル−ゲル法による耐食性に優れた金属酸化物皮膜の形成が良好に実施できるようになる。
【００１３】
本発明の表面処理法においては、上記したようにして表面をピロリン酸塩処理し、次いで苛性アルカリ処理したＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面にゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させる。このようなゾル−ゲル法自体は当該技術分野において公知の技術である。
【００１４】
本発明の表面処理法においては、耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させるのであり、このような金属酸化物皮膜としては例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ又はＳｉの酸化物からなる皮膜を挙げることができる。
本発明の表面処理法においては、例えば、チタニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ハフニウムエトキシド、タンタルエトキシド、アルミニウムセカンダリーブトキシド、テトラエチルオルソシリケート等の金属アルコキシドを加水分解して含水酸化物ゾルを調製し、このゾルを浸漬、塗布又は噴霧によってＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面にコーティングし、乾燥処理してゲル化させ、次いで熱処理して耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させる。
【００１５】
具体的には、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシドとジエチレングリコールとイオン交換水と脱水エタノールとをモル比１：２：２：５０〜５５の割合で混合して粘度１．３ｍＰａ・ｓのゾルを調製し、このゾル中にＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを入れ、引き上げ速度３ｍｍ／ｓで引き上げ、このコーティング操作を２〜１５回繰り返す。次いで乾燥処理し、その後、好ましくは酸素雰囲気中で、１５０〜３５０℃で１０〜６０分間熱処理する。このように熱処理することにより、Ａｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜が形成される。
【００１６】
また、上記のジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシドとジエチレングリコールと水とエタノールとの混合物の代わりに、ハフニウムエトキシドと脱水エタノールとジエチレングリコールとイオン交換水とのモル比１：５０：２：２の割合の混合物、チタニウムテトライソプロポキシドと脱水エタノールとアセチルアセトンとイオン交換水とのモル比１：９：１：３の割合の混合物、アルミニウムセカンダリーブトキシドとアセト酢酸エチルと２−プロパノールとイオン交換水とのモル比１：１：２１：１．５の割合の混合物、テトラエチルオルソシリケートと脱水エタノールとイオン交換水とのモル比１：４．５：２の割合の混合物を用いて同様に操作し、同様の効果を得ることができる。
【００１７】
本発明の表面処理法においては、ピロリン酸塩処理工程、苛性アルカリ処理工程、及びゾル−ゲル法により耐食性に優れた金属酸化物皮膜を形成させる工程は必須であるが、その他の一般的に用いられている通常の工程を併用して実施することが好ましい。例えば、ピロリン酸塩処理の前に溶剤脱脂を実施し、ピロリン酸塩処理と苛性アルカリ処理との間に水洗を実施し、苛性アルカリ処理の次に水洗、中和、水洗を実施し、ゾル−ゲル法に基づく処理の前に乾燥させることが好ましい。
【００１８】
即ち、本発明の表面処理法は次のように実施することが好ましい。
溶剤脱脂→ピロリン酸塩処理→水洗→苛性アルカリ処理→水洗→中和→水洗→乾燥→金属含水酸化物ゾルコーティング→乾燥処理→熱処理。
【００１９】
このようにしてＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面処理を実施することによりＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜が形成され、良好な耐食性が得られる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて具体的に説明する。
実施例１〜３
ＪＩＳ  Ｈ  ５３０３に規定されたＭＤ１Ａに相当する組成のＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを用い、ベンゼンで洗浄した後、ピロリン酸カリウムを３５ｇ／Ｌの濃度で含有する室温の水溶液中に４分間浸漬した。該ダイカストをピロリン酸カリウム水溶液から取り出して水洗し、次いで水酸化ナトリウムを５０ｇ／Ｌの濃度で含有する室温の水溶液中に４分間浸漬した。該ダイカストを水酸化ナトリウム水溶液から取り出して水洗し、中和処理し、再度水洗し、乾燥した。ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシドとジエチレングリコールとイオン交換水と脱水エタノールとをモル比１：２：２：５３で混合して粘度１．３ｍＰａ・ｓのゾルを調製し、このゾル中に上記の乾燥したダイカストを入れ、引き上げ速度３ｍｍ／ｓで引き上げ、このコーティング操作を２〜６回繰り返した。次いで乾燥処理し、その後、酸素雰囲気中で２５０℃で３０分間熱処理した。
【００２１】
このようにして得られた耐食性に優れた金属酸化物皮膜を有するＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストについて、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に従って塩水噴霧試験を実施し、５０時間塩水噴霧した後にＪＩＳ  Ｚ  ２３７１の附属書（レイティングナンバ法）に従って評価した。コーティング操作の繰り返し回数及びレイティングナンバは第１表に示す通りであった。
【００２４】
実施例４〜６
実施例１〜３で用いたジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシドとジエチレングリコールとイオン交換水と脱水エタノールとの混合物の代わりに、ハフニウムエトキシドと脱水エタノールとジエチレングリコールとイオン交換水とのモル比１：５０：２：２の割合の混合物（実施例４）、チタニウムテトライソプロポキシドと脱水エタノールとアセチルアセトンとイオン交換水とのモル比１：９：１：３の割合の混合物（実施例５）、アルミニウムセカンダリーブトキシドとアセト酢酸エチルと２−プロパノールとイオン交換水とのモル比１：１：２１：１．５の割合の混合物（実施例６）を用いた以外は実施例１〜３と同様に操作し、実施例１〜３と同様に評価した。コーティング操作の繰り返し回数及びレイティングナンバは第１表に示す通りであった。
【００２５】
比較例１〜２（同一操作を２回実施）
実施例１〜３で用いたＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストと同じバッチから得たＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを用い、ベンゼンで洗浄した後、クロム酸を２０ｇ／Ｌ、硝酸（６０％）を４０ｍｌ／Ｌ、フッ化アンモニウムを１０ｇ／Ｌの濃度で含有する室温の水溶液中に４分間浸漬して化成処理を実施した。該ダイカストを化成処理液から取り出して水洗し、乾燥した。
【００２６】
このように化成処理したＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストについて、ＪＩＳ  Ｚ２３７１に従って塩水噴霧試験を実施し、５０時間塩水噴霧した後にＪＩＳ  Ｚ２３７１の附属書（レイティングナンバ法）に従って評価した。レイティングナンバは第１表に示す通りであった。
【００２７】
比較例３〜４（同一操作を２回実施）
実施例１〜３で用いたＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストと同じバッチから得たＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを用い、ベンゼンで洗浄した後、重クロム酸ナトリウムを５０ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウムを５０ｇ／Ｌ、アンモニア水（２５％）を６ｍｌ／Ｌ、アニオン界面活性剤を０．２ｇ／Ｌの濃度で含有する４０℃の水溶液中に浸漬し、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2 で５分間陽極酸化処理した。該ダイカストを陽極酸化処理液から取り出して水洗し、乾燥した。
【００２８】
このように陽極酸化処理したＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストについて、ＪＩＳＺ  ２３７１に従って塩水噴霧試験を実施し、５０時間塩水噴霧した後にＪＩＳＺ  ２３７１の附属書（レイティングナンバ法）に従って評価した。レイティングナンバは第１表に示す通りであった。
【００２９】
比較例５〜６（同一操作を２回実施）
実施例１〜３で用いたＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストと同じバッチから得たＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストを用い、ベンゼンで洗浄した後、重クロム酸ナトリウムを５０ｇ／Ｌ、硫酸ナトリウムを５０ｇ／Ｌ、アンモニア水（２５％）を６ｍｌ／Ｌ、アニオン界面活性剤を０．２ｇ／Ｌの濃度で含有する４０℃の水溶液中に浸漬し、電流密度０．５Ａ／ｄｍ2 で５分間陽極酸化処理した。該ダイカストを陽極酸化処理液から取り出して水洗した。次いで、該ダイカストを９５℃の熱水中に１分間浸漬して封孔処理し、その後熱水から取り出し、乾燥した。
【００３０】
このように陽極酸化処理し、封孔処理したＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストについて、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に従って塩水噴霧試験を実施し、５０時間塩水噴霧した後にＪＩＳ  Ｚ  ２３７１の附属書（レイティングナンバ法）に従って評価した。レイティングナンバは第１表に示す通りであった。
【００３１】
0004046298.tif 000002
【００３２】
第１表のデータからも明らかなように、本発明の表面処理法（実施例１〜６）で処理したＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストは、従来の化成処理法（比較例１〜２）、陽極酸化処理法（比較例３〜４）、陽極酸化処理法＋封孔処理法（比較例５〜６）で処理したＡｌ含有Ｍｇ合金ダイカストよりも耐食性に優れている。
【００３３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の表面処理法を実施することにより、Ａｌ含有Ｍｇ合金ダイカストの表面に耐食性に優れた金属酸化物皮膜が形成されるので、良好な耐食性が得られる。