JP2788131B2 - アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法 - Google Patents

アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法

Info

Publication number
JP2788131B2
JP2788131B2 JP905591A JP905591A JP2788131B2 JP 2788131 B2 JP2788131 B2 JP 2788131B2 JP 905591 A JP905591 A JP 905591A JP 905591 A JP905591 A JP 905591A JP 2788131 B2 JP2788131 B2 JP 2788131B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
film
aluminum
chromate
chromate treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP905591A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0655137A (ja
Inventor
陸雄 荻野
良治 森田
成夫 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON PAAKARAIJINGU KK
Original Assignee
NIPPON PAAKARAIJINGU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON PAAKARAIJINGU KK filed Critical NIPPON PAAKARAIJINGU KK
Priority to JP905591A priority Critical patent/JP2788131B2/ja
Priority to CA 2059843 priority patent/CA2059843C/en
Priority to US07/824,409 priority patent/US5308709A/en
Priority to DE1992618276 priority patent/DE69218276T2/de
Priority to EP19920300721 priority patent/EP0497560B1/en
Publication of JPH0655137A publication Critical patent/JPH0655137A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2788131B2 publication Critical patent/JP2788131B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/51One specific pretreatment, e.g. phosphatation, chromatation, in combination with one specific coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00Metallic substrate
    • B05D2202/20Metallic substrate based on light metals
    • B05D2202/25Metallic substrate based on light metals based on Al
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2350/00Pretreatment of the substrate
    • B05D2350/20Chromatation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2501/00Varnish or unspecified clear coat
    • B05D2501/10Wax
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2504/00Epoxy polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2508/00Polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2701/00Coatings being able to withstand changes in the shape of the substrate or to withstand welding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12542More than one such component
    • Y10T428/12549Adjacent to each other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12556Organic component
    • Y10T428/12569Synthetic resin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムまたはア
ルミニウム合金の板材またはアルミニウムめっき鋼板
(以下アルミ板材と称する)の表面に優れた成型加工
性、耐食性、並びに塗装性を付与する新規な皮膜形成方
法に関するものであり、特にプレス成型等の加工を行
い、接着、ボルト等の接合方法により鋼板または亜鉛系
メッキ鋼板等と接合し、又は組み合わせて構成体を形成
させるために使用されるアルミ板材に好適な複合皮膜形
成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アルミ板材は、例えば家電、自動
車、建材等の加工組立メーカーで多用されているが、そ
の殆どが成型加工され、組立られてその後に塗装が行わ
れている。
【0003】この成型加工に際して、素材自体では加工
性が不十分なためその対応として加工前にプレス油に代
表される潤滑剤が現場で塗布されている。成型加工後に
組立て塗装を行う場合、塗装前に残留する潤滑皮膜を除
去することが不可欠であるので脱脂洗浄作業が必要なの
である。近年、省工程化、コスト低減、作業環境改善等
の目的で、アルミ板材表面に予めワックス系潤滑剤を塗
布した素材を使用することによって成型加工工程でのプ
レス油の使用を省略しようとする方法が提案されてい
る。しかし、塗布された潤滑剤は、次工程の組立後の塗
装工程において先ず洗浄除去が必要である。また、ワッ
クス系潤滑剤が塗布された素材をプレスする場合におけ
る環境はプレス油の場合より改善されるが良好とは言え
ない。
【0004】このため、さらに適切な潤滑性を有した機
能性表面処理アルミ板材が提案されてきた。
【0005】機能性表面処理アルミ板材にかかわる従来
技術として、(A) 特公昭63−25032、(B) 特開昭
62−289275、(C) 特開昭63−83172で開
示されている技術があるので、以下にこれらの従来技術
について概説する。すなわち(A) は、水溶性または水分
散性の有機樹脂、アルコキシシラン化合物及びシリカか
らなる有機−無機複合体反応物と潤滑剤を主成分とする
潤滑性塗膜形成用水系組成物に関するものであるが、有
機−無機複合体反応物の皮膜は可とう性が劣るため、潤
滑成分を含有しても高速成型加工には皮膜が追従せず潤
滑性が不十分である。
【0006】(B) は、ウレタン系樹脂と二酸化珪素、及
びフッ素樹脂複合物質または混合物質を主成分とする皮
膜に関するものであるが、この成分系の皮膜では本発明
者等が目標としているような高潤滑性能を発揮できなか
ったのである。(C) は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂およびアクリル樹脂から選ばれる有機樹脂と硬化剤成
分からなる樹脂組成物に潤滑性物質を配合する組成物に
関するものであるが、この樹脂組成物ベースで達成され
る加工性では、本発明者等が目標としている強度の成型
加工にはなお不十分なのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上に概説した通り、
アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に成型加工
性、耐食性並びに塗装性を付与しようとする従来の表面
処理方法では強度の成型加工性、耐食性及びに塗装性を
満足するものが得られていない。本発明はこれらの問題
点を解決することを目的として、前記アルミニウム材の
表面に強度の成型加工性すなわち優れた潤滑性を付与
し、かつ、耐食性、塗装性、耐薬品性にも優れた機能性
複合皮膜を形成させる方法を提供しようとするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、アルミニウムまたはアルミニウム合金の
表面をあらかじめクロメート処理液で処理し、該表面に
クロメート皮膜を形成させた後、該クロメート皮膜上に
ウレタン系樹脂と、エステル系樹脂、及びエポキシ系樹
脂から選ばれる1種または2種の樹脂と、潤滑添加物と
してワックスを含有し、さらにシリカゾルを含有する有
機高分子樹脂組成物を塗布し、次いで乾燥して皮膜層を
形成させることを特徴とするアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金表面への複合皮膜形成方法(請求項1)に関
する発明を完成した。本発明の実施形態としては例えば
以下のものがあげられる。クロメート処理液が3〜50
g/lの6価クロムイオンと2〜40g/lの3価クロ
ムイオンとを含有し、かつ3価/6価クロムイオン比が
0.25〜1.5(重量比)であり、皮膜の形成が該ク
ロメート処理液を塗布し、次いで乾燥して形成させたも
のである請求項1に記載の複合皮膜形成方法。クロメー
ト処理液がさらにリン酸イオンを1〜100g/l含
み、かつ全クロムイオン(3価クロムイオン+6価クロ
ムイオン)に対するリン酸イオンの重量比が0.1〜
1.2である請求項2に記載の複合皮膜形成方法。クロ
メート処理液がさらにシリカゾルを含有しかつその含有
量が全クロムイオンに対する重量比で0.1〜1.2で
ある請求項2または3に記載の複合皮膜形成方法。クロ
メート処理液がクロム酸0.4〜10g/l、リン酸
1.5〜50g/lおよびフッ化水素酸0.05〜5g
/lを含有し、皮膜の形成が該クロメート処理液にて化
成処理し、次いで水洗した後、乾燥することにより形成
されたものである請求項1に記載の複合皮膜形成方法。
クロメート処理液がクロム酸0.4〜10g/l、硝酸
0.1〜10g/lおよびフッ化水素酸0.05〜5g
/lを含有し、皮膜の形成が該クロメート処理液にて化
成処理し、次いで水洗した後、乾燥することにより形成
されたものである請求項1に記載の複合皮膜形成方法。
有機高分子樹脂組成物中のウレタン系樹脂の全樹脂分に
対する含有率が30〜95重量%でありエステル系樹
脂、及び、エポキシ系樹脂から選ばれる1種又は2種の
樹脂の全樹脂分に対する含有率が5〜70重量%である
請求項1に記載の複合皮膜形成方法。ワックスのケン化
価が0である請求項1に記載の複合皮膜形成方法。
【0009】本発明の方法は、まずアルミ板材の表面に
クロメート皮膜を金属クロム換算で10〜150mg/m2
形成させることが必要である。該クロメート皮膜を形成
させるために使用されるクロメート処理液は塗布型クロ
メート処理液、または、反応型クロメート処理液が使用
できるが各々について具体的に説明する。
【0010】まず、塗布型クロメート処理液について説
明すると、全クロムイオンとして5〜90g/lを含む
水溶液が使用できる。全クロムイオンとして5g/l未
満では金属クロム換算で10mg/m2以上のクロメート皮
膜の形成が困難であり、90g/l超では金属クロム換
算で150mg/m2以下のクロメート皮膜の形成が困難で
ある。次にクロメート処理液に含まれるクロムイオンと
しては3価/6価クロムイオン比が0.25〜1.5
(重量比)であるクロメート処理液が使用できる。3価
/6価クロムイオン比が0.25(重量比)未満ではリ
ン酸塩処理工程に於ける耐クロム溶出性が十分でなく、
3価/6価クロムイオン比が1.5(重量比)超では耐
食性が不十分である。全クロムイオンとして5g/l〜
90g/lであり、かつ3価/6価クロムイオン比を
0.25〜1.5(重量比)とするためには、6価クロ
ムイオンとして3〜50g/l、3価クロムイオンとし
て2〜40g/lとするのが合理的である。
【0011】前記クロメート皮膜を形成させる処理液
は、より好ましくはリン酸イオンとして1〜100g/
lを含み、かつ全クロムイオンに対するリン酸イオンの
重量比が0.1〜1.2とする事により、より効果的に
耐クロム溶出性を向上する事が出来る。また、クロメー
ト処理液はより好ましくはシリカゾルを含有させ、かつ
その含有量が全クロムイオンに対する重量比で0.1〜
1.2とする事により、その皮膜の素地金属表面への密
着性を更に向上させることができる。
【0012】つぎに、反応型クロメート処理液について
説明すると、例えばクロム酸として0.4〜10g/
l、リン酸として1.5〜50g/l、フッ化水素酸と
して0.05〜5g/lの3種類の酸を含む水溶液、も
しくはクロム酸として0.4〜10g/l、硝酸として
0.1〜10g/l、フッ化水素酸として0.05〜5
g/lの3種類の酸を含む水溶液等が挙げられる。クロ
ム酸濃度が0.4g/l未満、リン酸濃度が1.5g/
l未満、フッ化水素酸濃度が0.05g/l未満の3種
類の酸濃度では形成するクロメート皮膜の重量が、金属
クロム換算で10〜150mg/m2に達するのに時間がか
かり能率的でない、同様にクロム酸として0.4g/l
未満、硝酸として0.1g/l未満、フッ化水素酸とし
て0.05g/l未満の3種類の酸濃度の場合にも金属
クロム換算で10〜150mg/m2に達するのに時間がか
かり能率的でない。
【0013】反応型、塗布型、いずれのクロメート皮膜
を使用する場合においても重要な点は、クロメート皮膜
が金属クロム換算で10〜150mg/m2とすることが重
要である、該クロメート皮膜が金属クロム換算で10mg
/m2未満では耐食性が十分ではなく、150mg/m2超で
は耐食性能が飽和するので経済的でない。
【0014】次に、該クロメート皮膜上に樹脂とシリカ
ゾルと潤滑添加物を主要成分として含有する有機高分子
樹脂組成物に於て、有機高分子樹脂としてウレタン系樹
脂とエステル系樹脂、および、エポキシ系樹脂のうち1
種又は2種の樹脂と潤滑添加物としてケン化価が30以
下のワックスを全固形分の5〜20%とを含有し、さら
にシリカゾルが固形分として全固形分に対し5〜30%
含有する有機高分子樹脂組成物を塗布し、次いで乾燥し
て1〜10g/m2の皮膜層を形成させる。
【0015】樹脂としては密着性、伸び、せん断強度、
耐食性、耐摩耗性、耐薬品性のバランスの取れた成分に
する必要がある。これらの性能を満足するためには、単
なる熱可塑性樹脂では充分な性能を発揮せず、熱硬化型
樹脂の次にあげる種類の組合せ使用が必要である。
【0016】ウレタン系樹脂とエステル系樹脂、エポキ
シ系樹脂のうち1種又は2種の樹脂を含有した樹脂系
で、より好ましくはエポキシ樹脂が、サルファイド骨格
(S−S)を分子主鎖中に持つ構造である樹脂系であ
る。この組み合わせによる樹脂系は、ウレタン樹脂のイ
ソシアネート基とエステル樹脂、エポキシ樹脂のもつ官
能基(水酸基、カルボキシル基、エポキシ基など)との
架橋反応により高分子化して成膜する。
【0017】この架橋反応は組み合わされた樹脂系だけ
でも進行するが、必要により硬化剤と呼ばれるイソシア
ネート化合物またはアミノ化合物などを配合することが
できるが、特に好ましくは、ブロック化したイソシアネ
ート基を2官能以上有する樹脂系を使用することによ
り、架橋反応が常温で進行せず加熱時に進行するので良
好な薬剤安定性が得られる。
【0018】ウレタン樹脂のイソシアネート基をブロッ
ク化する物質として、フェノール、クレゾール、芳香族
第2アミン、第3級アルコール、ラクタム、オキシムな
どの単官能のブロック剤がある。イソシアネート基を有
するウレタン樹脂は、トリレジイソシアネート、ジフェ
ニルメタジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
トなどの芳香族ジイソシアネートの単量体、2量体、3
量体、および、それらをポリエーテルポリオールやポリ
エステルポリオールなどとの反応物、およびそれらの水
素添加誘導体である脂環族イソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートな
どの脂環族、および脂肪族イソシアネートの単量体、2
量体、3量体とポリエーテルポリオールやポリエステル
ポリオールなどとの反応物、およびそれらを混合し使用
できる。
【0019】ポリエーテルポリオールとしては、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ビスフェノール
Aなどの低分子グリコール類にエチレンオキサイドやプ
ロピレンオキサイドなどを付加したポリオールや、ポリ
オキシテトラメチレングリコールなどが挙げられる。
【0020】ポリエステルポリオールとしては、低分子
グリコール類と2塩基酸との脱水縮合反応によって得ら
れるポリエステル類およびε−カプロラクタムなどのラ
クタム類を低分子グリコールの存在下で開環重合したラ
クタムポリオール類が挙げられる。
【0021】これらのブロック化されたイソシアネート
化合物の形態を有したウレタン樹脂は、加熱により架橋
するが、塗膜性能としてさらに加工性、耐薬品性および
耐食性を向上させる方法として、このイソシアネート構
造を有した樹脂と反応しうる官能基(水酸基、カルボキ
シル基、エポキシ基など)を有するエステル系樹脂また
はエポキシ系樹脂とを配合して加熱架橋して機能性を向
上させる方法がある。
【0022】本発明者らは、配合して機能性を向上させ
る方法が、硬化剤としてイソシアネート化合物を使用す
る方法、または、ウレタン樹脂のアクリル変性またはエ
ポキシ変性を行った変性物単独の架橋成膜方法より、加
工性、耐食性、耐薬品性の大幅な向上が図れることを見
いだした。
【0023】反応性の官能基(水酸基、カルボキシル
基、エポキシ基など)を有するエステル系樹脂、エポキ
シ系樹脂の配合量としては、有機高分子樹脂組成物中に
固型分重量比で5〜70%配合するのが適切である。5
%未満では配合効果が乏しく、70%超ではウレタン系
樹脂のもつ優れた加工性効果が低下する。エステル系樹
脂の配合効果として加工性、耐食性向上が大きい。
【0024】エポキシ系樹脂は、密着性、耐薬品性、耐
食性向上効果は大きいが一般に硬く伸びが小さいため加
工性向上効果は小さい。特に好ましくはサルファイド骨
格(S−S)を分子主鎖中に持つ構造のエポキシ樹脂を
選択して配合することにより密着性、耐薬品性、耐食性
向上が大きいうえに加工性が大幅に向上することを見い
だした。これは、サルファイド骨格(S−S)によるゴ
ム的物性効果によるものである。しかし、これらの樹脂
系皮膜のみでは目的の加工性を達成することはできない
ため、潤滑添加物の併用が必要である。
【0025】潤滑添加物としてケン化価が30以下のワ
ックスを使用することが加工性を大きく向上させ、かつ
加工後の耐食性、耐薬品性等の性能を達成する方法であ
る。加工性を向上させる潤滑添加物としては、公知の炭
化水素系、脂肪酸アミド系、エステル系、アルコール
系、金属石鹸系および無機系等の潤滑添加物が有るが、
潤滑添加物が成膜した樹脂膜中に分散して存在するより
も樹脂膜表面に存在するような物質を選択することが、
成型加工物の表面と金型の摩擦を低減させ潤滑効果を最
大限に発揮する方法である。
【0026】潤滑添加物が成膜した樹脂膜中に分散して
存在する場合、表面摩擦係数が高く樹脂膜が破壊されや
すく粉状物質が剥離堆積してパウダリング現象と言われ
る外観不良および加工性低下を生じる。樹脂膜表面に存
在するような物質としては樹脂に相溶しなくかつ表面エ
ネルギーの小さいものが選ばれる。これらの物質とし
て、ケン化価が30以下のワックスまたはフッ素化合物
がある。ワックスのうちケン化価が30超のものは、極
性が大きく樹脂に相溶しやすいため成膜時樹脂表面に存
在しにくく潤滑効果が充分とはならない。
【0027】特に好ましくは、樹脂との相溶性がより小
さいケン化価が0のワックスが適切である。これらのワ
ックスとしてはパラフィン、マイクロクリスタリンまた
はポリエチレン系の非酸化型ワックスがある。これらの
ワックスを添加する方法として、トルエンなどの溶剤に
分散して溶剤系樹脂に添加するか、あるいは非酸化型ワ
ックスをケン化価が30以下の酸化を行ない水分散性に
して水系樹脂に添加して使用する。添加されたワックス
は樹脂が加熱造膜時に溶融しても樹脂に相溶せず、かつ
表面エネルギーが小さいため樹脂膜表面部分に存在し冷
却時に固体化するものである。
【0028】潤滑添加物の量は、全固形分の5〜20%
の量で添加する。5%未満の場合加工性向上効果が小さ
く、20%超では樹脂膜の伸び及び強度の低下による加
工性低下があり適切でない。
【0029】フッ素化合物は、樹脂に相溶しなくかつ表
面エネルギーが小さいため樹脂膜表面部分に存在し優れ
た潤滑性を有するが、前記ワックスと同等の加工性を達
成するためには、ワックスの2倍量程度の添加を必要と
する。この場合には全皮膜中の樹脂成分比率が低くなり
耐食性が劣り好ましくない。
【0030】シリカゾルとしては特に限定するものでは
ないが、具体的に例をあげると日本アエロジル(株)製
のアエロジル#200、#300、#R972、日産化
学工業(株)製ETC−ST、XBA−STなどが使用
できる。シリカゾルとして特に重要な点は、シリカゾル
の固形分として全固形分に対し5〜30%の範囲で添加
することである。全固形分に対し5%未満では得られる
皮膜の密着性が不十分であり、全固形分に対し30%超
では得られる皮膜が脆くなり塗膜密着性が劣化する。
【0031】他に溶接性の向上のため導電性物、また
は、意匠性向上のため着色顔料物を添加することも可能
である。また、沈降防止剤、レベリング剤、増粘剤など
各種添加剤も添加し得る。皮膜層は1〜10g/m2
好ましい。1g/m2 未満では潤滑性に劣り、10g/
2 をこえると経済的でない。
【0032】本発明によって得られる複合皮膜は、ウレ
タン系樹脂の耐摩耗特性とエステル系樹脂、エポキシ系
樹脂を併用することによる耐食特性、耐薬品特性が向上
する効果と樹脂と相溶しないワックスの潤滑特性効果を
もつものであり、有機高分子樹脂組成物の下地処理とし
て、クロメート皮膜の耐食性向上効果と樹脂膜に対する
高密着性による加工性向上効果の作用により、強度の成
型加工性すなわち優れた潤滑性を有しかつ耐食性、溶接
性、耐汚染性、耐薬品性、塗装性に優れた効果が得られ
るので、省工程化、コスト低減、作業環境改善の目的が
達成される。
【0033】〔実施例〕以下に実施例を比較例と共に挙
げ本発明の効果を具体的に説明する。
【0034】1. 試験片の作製 (1) 供試材 市販の板厚=1.0mmのアルミニウム合金板(JIS、
A5053)を供試した。
【0035】(2) 脱脂処理 供試材をアルカリ脱脂剤のファインクリーナー359
(日本パーカライジング製)で脱脂処理をした。
【0036】(3) 下地クロメート皮膜 塗布型クロメート処理。 下記の表1.に示したクロメート処理液を使用し、グル
ーブロールコーター(3ml/m2 )で塗布し、220℃
の雰囲気温度(到達板温=100℃)で10秒間乾燥し
た。クロム付着量はクロメート液の濃度により調整し
た。
【0037】反応型クロメート。 表2.で示した反応型クロメート処理液組成と処理条件
で処理し水洗後220℃の雰囲気温度(到達板温=10
0℃)で10秒間乾燥した。
【0038】(4) 有機高分子樹脂組成物の塗布 表3.に示す有機高分子樹脂組成物をバーコーターで塗
布し、260℃の雰囲気温度(到達板温=190℃)で
30秒間乾燥した。
【0039】2. 性能試験 (1) 加工性 高速円筒深絞り試験を、しわ押え圧=0.7Ton 、深絞
り速度=10m/分の条件で実施した。ブランク径=8
8mmφ、ポンチ径=40mmφ、このとき限界絞り比は、
2.20である。 〈評価基準〉 ◎:限界絞り比=2.25が絞り
抜け ○:限界絞り比=2.20が絞り抜け ×:絞り抜けず
【0040】(2) 耐食性 JIS−Z−2731による塩水噴霧試験を1000時
間行い、白錆発生状況を観察した。 〈評価基準〉 ○:錆発生が全面積の5%未満 △:錆発生が全面積の5%以上20%未満 ×:錆発生が全面積の20%以上
【0041】(3) 耐溶剤性 耐溶剤性試験を行い、前記耐食性の評価を行った。耐溶
剤性試験は、トリクレン蒸気に3分間浸漬する。 〈評価基準〉 ○=錆発生が全面積の5%未満で
性能劣化なし ×=錆発生が全面積の5%以上で性能劣化あり
【0042】(4) 耐アルカリ性試験 クロメート処理鋼を下記条件でアルカリ洗浄し、その前
後におけるクロム付着量を蛍光X線で測定(mg/m2
し、耐アルカリ性として下式によって表示した。すなわ
ち%の値が小さい程耐アルカリ性が優れていることを示
し、0の値は本試験において全くアルカリに影響されて
いないことを示す。
【0043】
【数1】
【0044】アルカリ洗浄は、珪酸ソーダを主成分とす
るアルカリ脱脂剤(日本パーカライジング製・パルクリ
ーンN364S)の2%水溶液で、温度60℃、2分間
のスプレー処理をした。
【0045】(5) 塗膜密着性 試験板をアルカリ洗浄することなく、焼付型メラミンア
ルキッド塗料(大日本塗料製・デリコン700白)を塗
装し、140℃で20分間焼付乾燥して、塗装板(塗膜
厚25μm)を製作した。
【0046】〈ゴバン目試験〉塗装された試験片に対
し、1mm平方のマス目を素地金属まで達するようにカッ
ターで切り込み、接着テープ(セロテープ)を試験片面
に貼り付けて急速に剥がし、塗膜の剥離程度を観察し
た。
【0047】〈エリクセン押出試験〉塗装された試験片
に対し、エリクセン押出機により6mm押出し、セロテー
プを貼り付けて急速に剥がし、塗膜の剥離程度を観察し
た。上記項目の塗膜密着性は塗膜の剥離程度によってつ
ぎの4段階に分けて評価した。
【0048】 ◎: 塗膜剥離 0% ○: 同上 10%未満 △: 同上 10%以上30%未満 ×: 同上 30%以上
【0049】3. 試験結果 表4.に性能試験結果を示し、実施例と比較例を説明す
る。
【0050】
【表1】
【0051】
【表2】
【0052】
【表3】
【0053】 *1) ウレタン樹脂 三菱化成(株) マイテックBL−100 *2) エステル樹脂 三井東圧化学(株) アルマテックスP646 *3) エポキシ樹脂a 旭電化工業(株) アデカレジンEP−4000 *4) 〃 b 東レチオコール(株) フレップ50(S−S含有) *5) ワックスa 三洋化成工業(株) サンワックス151−P(ケン 化価=0) *6) 〃 b 三井石油化学工業(株)ハイワックス220MP(ケン 化価=10以下) *7) 〃 c ヘキストジャパン(株)ヘキストワックスPED522 (ケン化価=40〜60) *8) フッ素(PTFE) 旭硝子(株) ルブロンLP−100 *9) シリカゾル 日産化学工業(株) XBA−ST(オルガノシリカ ゾル)
【0054】
【表4】
【0055】
【発明の効果】本発明による実施例である1〜11は、
加工性、耐食性、耐薬品性、塗膜密着性が何れも良好で
ある。12、13は本発明とは異なるクロメート処理を
用いた例で、耐薬品性、塗膜密着性が不十分であり、1
4〜20はクロメート処理、及び高分子樹脂組成物が本
発明と異なる為に各々性能が不十分である。以上説明し
たように、本発明による複合皮膜を形成したアルミ板材
を使用することにより家電、自動車、建材等の加工組立
メーカーにおいて省工程化、コスト低減、作業環境改善
等の利点がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−11830(JP,A) 特開 平3−16726(JP,A) 特開 昭63−178873(JP,A) 特開 昭62−177182(JP,A) 特公 昭62−13431(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B05D 7/14 101 F28F 19/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
    表面をあらかじめクロメート処理液で処理し、該表面に
    クロメート皮膜を形成させた後、該クロメート皮膜上に
    ウレタン系樹脂と、エステル系樹脂及びエポキシ系樹脂
    から選ばれる1種または2種の樹脂と、潤滑添加物とし
    ケン化価が30以下のワックスを含有し、さらにシリ
    カゾルを含有する有機高分子樹脂組成物を塗布し、次い
    で乾燥して皮膜層を形成させることを特徴とするアルミ
    ニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方
    法。
  2. 【請求項2】 クロメート処理液が3〜50g/lの6
    価クロムイオンと2〜40g/lの3価クロムイオンと
    を含有し、かつ3価/6価クロムイオン比が0.25〜
    1.5(重量比)であり、皮膜の形成が該クロメート処
    理液を塗布し、次いで乾燥して形成させたものである請
    求項1に記載の複合皮膜形成方法。
  3. 【請求項3】 クロメート処理液がさらにリン酸イオン
    を1〜100g/l含み、かつ全クロムイオン(3価ク
    ロムイオン+6価クロムイオン)に対するリン酸イオン
    の重量比が0.1〜1.2である請求項2に記載の複合
    皮膜形成方法。
  4. 【請求項4】 クロメート処理液がさらにシリカゾルを
    含有しかつその含有量が全クロムイオンに対する重量比
    で0.1〜1.2である請求項2または3に記載の複合
    皮膜形成方法。
JP905591A 1991-01-29 1991-01-29 アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法 Expired - Fee Related JP2788131B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP905591A JP2788131B2 (ja) 1991-01-29 1991-01-29 アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法
CA 2059843 CA2059843C (en) 1991-01-29 1992-01-22 Process for forming composite film on aluminum or aluminum alloy surface
US07/824,409 US5308709A (en) 1991-01-29 1992-01-23 Process for forming composite film on aluminum or aluminum alloy article surface and resulting product
DE1992618276 DE69218276T2 (de) 1991-01-29 1992-01-28 Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Films auf einem metallischen Substrat
EP19920300721 EP0497560B1 (en) 1991-01-29 1992-01-28 Process for forming a composite film on a metal substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP905591A JP2788131B2 (ja) 1991-01-29 1991-01-29 アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0655137A JPH0655137A (ja) 1994-03-01
JP2788131B2 true JP2788131B2 (ja) 1998-08-20

Family

ID=11709948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP905591A Expired - Fee Related JP2788131B2 (ja) 1991-01-29 1991-01-29 アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5308709A (ja)
EP (1) EP0497560B1 (ja)
JP (1) JP2788131B2 (ja)
CA (1) CA2059843C (ja)
DE (1) DE69218276T2 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3145441B2 (ja) * 1991-10-24 2001-03-12 日本パーカライジング株式会社 潤滑性塗料
US5538078A (en) * 1994-04-08 1996-07-23 Nippondenso Co., Ltd. Aluminum-containing metal composite material and process for producing same
US5674627A (en) * 1994-08-19 1997-10-07 Kawasaki Steel Corporation Aluminum alloy sheet having excellent press formability and spot weldability
JPH08221936A (ja) * 1995-02-14 1996-08-30 Sony Corp ディスクカートリッジ用のシャッター原反とシャッターおよびディスクカートリッジ
US6673472B2 (en) * 1996-07-01 2004-01-06 Nippon Steel Corporation Rust preventive carbon steel sheet for fuel tank having good welding gastightness and anticorrosion after forming
US5704995A (en) * 1996-07-16 1998-01-06 Globe Motors, A Division Of Labinal Components And Systems, Inc. Method for forming a black, adherent coating on a metal substrate
KR100453387B1 (ko) 1996-07-31 2004-10-15 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 저항 용접성, 내식성, 프레스 성형성이 뛰어난 자동차 연료용기용 방청 강판
US6074495A (en) * 1998-09-22 2000-06-13 Chung Shan Institute Of Science & Technology Method for enhancing the corrosion resistance of chemical conversion coating aluminum
JP2000203588A (ja) * 1998-10-19 2000-07-25 Nisshin Steel Co Ltd 燃料タンク用Al系めっき鋼板およびその鋼板による燃料タンクの製造方法
US6875318B1 (en) 2000-04-11 2005-04-05 Metalbond Technologies, Llc Method for leveling and coating a substrate and an article formed thereby
DE60126788T2 (de) * 2000-09-07 2007-11-15 Nippon Steel Corp. Sechswertiges chrom-freies oberflächenbehandlungsmittel für auf sn- oder al-basis beschichtetes stahlblech, und oberflächenbehandltes stahlblech
ATE399602T1 (de) * 2001-03-13 2008-07-15 Leibniz Inst Polymerforschung Beschichtete aluminiumhalbzeuge und/oder - bauteile und verfahren zu ihrer herstellung
WO2007095517A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-23 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Composition and processes of a dry-in-place trivalent chromium corrosion-resistant coating for use on metal surfaces
RU2434972C2 (ru) * 2006-05-10 2011-11-27 ХЕНКЕЛЬ АГ унд Ко. КГаА. Улучшенная, содержащая трехвалентный хром композиция для применения в коррозионно-стойких покрытиях на металлических поверхностях
WO2011093359A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 日本パーカライジング株式会社 金属表面処理剤及び金属表面処理方法
US8574396B2 (en) 2010-08-30 2013-11-05 United Technologies Corporation Hydration inhibitor coating for adhesive bonds
US10156016B2 (en) 2013-03-15 2018-12-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Trivalent chromium-containing composition for aluminum and aluminum alloys
JP6431796B2 (ja) * 2015-03-20 2018-11-28 昭和電工株式会社 アルミニウム棒材およびその製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832962A (en) * 1971-08-23 1974-09-03 Aluminum Co Of America Precoating of aluminum can sheet
US4282123A (en) * 1979-08-06 1981-08-04 Mobil Oil Corporation Elastomeric urethane coating
US4719038A (en) * 1983-12-27 1988-01-12 Nippon Paint Co., Ltd. Corrosion resistant, coated metal laminate, its preparation and coating materials
JPS6213431A (ja) * 1985-07-12 1987-01-22 Toshiba Chem Corp 布管用柔軟性樹脂組成物
JPS62177182A (ja) * 1986-01-30 1987-08-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd クロメ−ト処理方法
JPS62289275A (ja) * 1986-06-09 1987-12-16 Nisshin Steel Co Ltd 加工性および潤滑性に優れた塗装金属板およびその製造方法
JPH0692567B2 (ja) * 1986-09-29 1994-11-16 関西ペイント株式会社 溶接可能な防錆潤滑性被覆形成性組成物及びこれを用いた表面処理鋼板の製造方法
JPS63178873A (ja) * 1987-01-19 1988-07-22 Nippon Steel Corp 耐食性および塗装性に優れたクロメ−ト処理メツキ鋼板の製造方法
DE3714076A1 (de) * 1987-04-28 1988-11-10 Basf Lacke & Farben Verfahren zum beschichten von metallischen gegenstaenden im bandlackierverfahren
JPS6411830A (en) * 1987-07-06 1989-01-17 Nippon Steel Corp Organic composite plated steel plate excellent in press formability, weldability, electrocoating property and corrosion resistance
JP2674064B2 (ja) * 1988-02-24 1997-11-05 日産自動車株式会社 速乾性自動車用塗布剤
EP0344717B1 (en) * 1988-05-31 1994-01-05 Kawasaki Steel Corporation Lubricating resin coated steel strips having improved formability and corrosion resistance
EP0385880A3 (en) * 1989-03-03 1992-02-12 Ronald Richard Savin Coating composition exhibiting improved resistance to environmental attack
JPH02263633A (ja) * 1989-04-04 1990-10-26 Nippon Steel Corp プレス加工性及びスポット溶接性に優れた高耐食性着色薄膜塗装鋼板
JPH0316726A (ja) * 1989-06-15 1991-01-24 Kawasaki Steel Corp 成型性の優れた潤滑樹脂処理鋼板
JPH0832907B2 (ja) * 1990-09-21 1996-03-29 日本パーカライジング株式会社 除膜不要型潤滑組成物及び潤滑処理鋼板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69218276D1 (de) 1997-04-24
CA2059843A1 (en) 1992-07-30
CA2059843C (en) 2001-10-16
US5308709A (en) 1994-05-03
DE69218276T2 (de) 1997-08-14
EP0497560A3 (ja) 1994-01-19
EP0497560B1 (en) 1997-03-19
JPH0655137A (ja) 1994-03-01
EP0497560A2 (en) 1992-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2788131B2 (ja) アルミニウムまたはアルミニウム合金表面への複合皮膜形成方法
US6835459B2 (en) Conductive organic coatings
JP3145441B2 (ja) 潤滑性塗料
CA2140117A1 (en) Coated aluminum material
JP2003055776A (ja) 加工部の耐食性に優れ環境負荷の小さい非脱膜型潤滑めっき鋼板
JPH06173037A (ja) プレス油省略可能非脱膜型潤滑めっき鋼板
JP3143046B2 (ja) プレス成形性および耐孔あき腐食性に優れた有機複合被覆鋼板
JP2719571B2 (ja) 水系潤滑性塗料組成物
US6770373B1 (en) Water-based metal surface treatment composition for forming lubricating film with excellent marring resistance
JP3969781B2 (ja) 水系ウレタン樹脂組成物及びそれを含む水系金属表面処理組成物
JPH06235071A (ja) 有機複合被覆鋼板
JPH0853644A (ja) 水性コーティング組成物
JP3343842B2 (ja) 接着剤との接着性および耐パウダリング性に優れたアルカリ可溶型樹脂皮膜被覆亜鉛系めっき鋼板
JP3135815B2 (ja) プレス加工性の優れた表面処理鋼板の製造方法
JPH07179813A (ja) 水性コーティング組成物
JPH08209065A (ja) 水性コーティング組成物
JP3400366B2 (ja) 接着性、耐型カジリ性に優れたアルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板
JP3113171B2 (ja) プレス加工性の優れた表面処理鋼板の製造方法
JP2000239690A (ja) 耐傷つき性に優れた潤滑皮膜形成用水系金属表面処理組成物
JPH0832907B2 (ja) 除膜不要型潤滑組成物及び潤滑処理鋼板の製造方法
JPH08170046A (ja) 水性コーティング組成物
JPH07331163A (ja) 水系塗料組成物及び該組成物で被覆したアルミニウム材
JP2000070842A (ja) 自動車補修部品用の樹脂被覆鋼板
JPH0780403A (ja) プレス成形性、塗装性及び耐食性にすぐれる樹脂塗装鋼板及びその製造方法
JPH08290110A (ja) プレス加工性の優れた表面処理鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090605

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees