JPH01149865A - Surface treating solution for aluminum and alloy thereof - Google Patents

Surface treating solution for aluminum and alloy thereof

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JPH01149865A
JPH01149865A JP30799287A JP30799287A JPH01149865A JP H01149865 A JPH01149865 A JP H01149865A JP 30799287 A JP30799287 A JP 30799287A JP 30799287 A JP30799287 A JP 30799287A JP H01149865 A JPH01149865 A JP H01149865A
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JP
Japan
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aluminum
polyacrylic acid
water
film
ink
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Application number
JP30799287A
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Japanese (ja)
Inventor
Kikuro Toyose
豊瀬 喜久郎
Koichi Hatanaka
畑中 孝一
Masanobu Fukui
福井 正信
Yoshikazu Mukai
良和 向井
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title surface treating solution, containing polyacrylic acid having a specific polymerization degree or a water-soluble organic high polymer solution thereof and a transition metallic compound in a specific proportion, having excellent corrosion resistance as members contacting high- temperature water and having excellent adhesive properties. CONSTITUTION:The aimed surface treating solution, containing (A), 0.1-50g/l polyacrylic acid having 200-12,000 polymerization degree or water-soluble organic high polymer substance thereof, (B) one of a transition metallic compound of groups IVa, Va and VIa at 0.3-2.0 [weight ratio based on the component (A)] and, as necessary, (C) aqueous ammonia and capable of imparting excellent films without causing black or white discoloration onto the surface of a aluminum and alloy thereof without resin coating with high productivity at a low cost and providing substrate films without peeling inks even in treatment with boiling water after processing.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はアルミニウムおよびアルミニウム合金の表面処
理液に関し、さらに詳しくは、高温水に接する部材用と
して耐蝕性に浸れ、かつ、密着性に優れたアルミニウム
およびアルミニウム合金の表面処理液に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys, and more specifically, it is a surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys that is corrosion resistant and has excellent adhesion for use in parts that come into contact with high-temperature water. Related to surface treatment liquids for aluminum and aluminum alloys.

[従来技術] 一般に、アルミニウムおよびアルミニウム合金は、美観
、成形加工性および耐蝕性等に優れた特色を有している
ため、飲料容器、そのキャップ、また、建築材料等に広
く使用されている。
[Prior Art] In general, aluminum and aluminum alloys have excellent features such as good appearance, moldability, and corrosion resistance, and are therefore widely used in beverage containers, their caps, and building materials.

しかしながら、アルミニウムおよびアルミニウム合金は
、高温水に暴露されると黒く変色したり、また、高温の
水蒸気に暴露されると白く変色することがあり、そのた
め、この黒色変色および白色変色を防止するには、アル
ミニウムおよびアルミニウム合金に変色を防止するため
の表面処理液が必要とされている。
However, aluminum and aluminum alloys can turn black when exposed to high-temperature water or turn white when exposed to high-temperature steam, so there is no way to prevent this black and white discoloration. There is a need for a surface treatment solution to prevent discoloration on aluminum and aluminum alloys.

そして、この変色防止処理法において飲料容器部材では
、アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面に燐酸ク
ロメート処理を行なったり、燐酸クロメート処理後樹脂
塗装を行なう方法がある。
In this discoloration prevention treatment method, for beverage container members, there is a method in which the surface of aluminum and aluminum alloy is subjected to phosphoric acid chromate treatment, or a method in which resin coating is applied after phosphoric acid chromate treatment.

しかし、このような従来技術には以下説明するような問
題がある。
However, such conventional technology has problems as described below.

即ち、燐酸クロメート処理を行なっても高温水或いは高
温水蒸気に暴露されると、このような処理を行なわない
アルミニウムおよびアルミニウム合金と同様に表面に黒
色変化または白色変色が発生して美観を損ない、実用」
二問題となる場合がある。
In other words, even if phosphoric acid chromate treatment is performed, when exposed to high-temperature water or high-temperature steam, the surface will develop a black or white discoloration similar to aluminum and aluminum alloys that are not subjected to such treatment, impairing the aesthetic appearance and making it unsuitable for practical use. ”
There may be two problems.

また、燐酸クロメート処理液は、クロム酸塩、燐酸塩、
弗化物から構成されており、処理液の毒性が強く、処理
液の取り扱い、排水処理および排水処理により生成され
るスラッジの廃棄処分等に困難を来すという問題がある
In addition, the phosphoric acid chromate treatment solution can contain chromate, phosphate,
It is composed of fluoride, and the treatment liquid is highly toxic, making it difficult to handle the treatment liquid, treat wastewater, and dispose of the sludge produced by wastewater treatment.

さらに、燐酸クロメート処理後に樹脂塗装を行なう方法
は、アルミニウムおよびアルミニウム合金表面に生成さ
れた燐酸クロメート皮膜により、アルミニウムおよびア
ルミニウム合金と樹脂皮膜との密着性を高め、高温水或
いは高温水蒸気との接触により発生する黒色変色または
白色変色を防止するためには、充分な性能が得られるが
、燐酸クロメート処理等の化成処理に比べて生産性やコ
ストの面で不利である。
Furthermore, in the method of applying resin coating after phosphoric acid chromate treatment, the phosphoric acid chromate film formed on the surface of aluminum and aluminum alloys improves the adhesion between the aluminum and aluminum alloys and the resin film, and when it comes into contact with high-temperature water or high-temperature steam, Although sufficient performance can be obtained to prevent black discoloration or white discoloration that occurs, it is disadvantageous in terms of productivity and cost compared to chemical conversion treatments such as phosphoric acid chromate treatment.

しかして、飲料容器やキャップ等に用いられるアルミニ
ウムおよびアルミニウム合金においては、その外表面に
塗料を塗装焼き付けするだけでなく、成形加工前に装飾
のためのインキ印刷や樹脂塗装を行なうことがある。
However, in the case of aluminum and aluminum alloys used for beverage containers, caps, etc., not only paint is baked on the outer surface, but also ink printing or resin coating is sometimes applied for decoration before molding.

従って、例えば、インキを印刷するものについては、絞
り加工等の成形加工後もインキの剥離が生じないという
良好な密着性が要求されるが、インキには多量の顔料が
含まれているため、塗料に比較しても加工密着性が劣り
、脱脂したアルミニウムおよびアルミニウム合金材に直
接インキを印刷しても密着性が悪く、これを補うために
0,5〜2g/mのサイズコートを施した後に、インキ
を印刷する方法が採用されている。
Therefore, for example, for products that print ink, good adhesion is required so that the ink does not peel off even after forming processes such as drawing, but since ink contains a large amount of pigment, Compared to paint, it has poor adhesion when processed, and even when ink is printed directly on degreased aluminum and aluminum alloy materials, adhesion is poor, so a size coat of 0.5 to 2 g/m was applied to compensate for this. Later, a method of printing ink was adopted.

そして、このサイズコートには、アルミニウムおよびア
ルミニウム合金材とインキの双方に対する密着性が良好
なエボキンエステル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
または変性ビニルが使用されている。
This size coat uses Evokin ester, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, or modified vinyl, which has good adhesion to both aluminum and aluminum alloy materials and ink.

また、インキ印刷を行なう塗装方式は、通常、切り板を
片面ずつ塗装するウィケットタイプであり、(ザイズコ
ート塗布−焼き付は−インキ印刷→ツヤニス塗布→焼き
付けまたはサイズコート塗布−焼き付は−インキ印刷−
焼きイ」け−ツヤニス塗布→焼き付け)の順で行なわれ
ることから、工程が非常に複雑で、かつ、生産性の点で
問題があることも指摘されている。
In addition, the coating method for ink printing is usually a wicket type in which the cut board is painted one side at a time. Print-
It has also been pointed out that because the process is performed in the following order: baking, applying gloss varnish, and then baking, the process is extremely complicated and there are problems in terms of productivity.

さらに、アルミニウムおよびアルミニウム合金材の塗装
下地処理の一般的な方法として化成処理法があり、この
方法はサイズコートに代わる処理法として用いると、コ
イルフオームで連続的に処理が可能であり、かつ、焼き
付は等が不必要になるため、生産上有利であるが、化成
処理法として代表的な燐酸クロメート処理や陽極酸化処
理を行なった場合にはインキに対する密着性が不足して
おり、深絞り加工のような強加工を行なった時には、密
着性の低下により剥離が生じ、また、耐蝕性が充分でな
いことから、上記のサイズコートに代わるものではない
Furthermore, there is a chemical conversion treatment method as a general method for pre-painting aluminum and aluminum alloy materials, and when this method is used as a treatment method in place of size coating, it is possible to continuously treat the coil form, and, This is advantageous in terms of production because it eliminates the need for burning, etc. However, when phosphoric acid chromate treatment or anodization treatment, which is typical as a chemical conversion treatment, has insufficient adhesion to ink, deep drawing When subjected to strong processing such as machining, peeling occurs due to decreased adhesion, and corrosion resistance is not sufficient, so it cannot be used as a substitute for the above-mentioned size coat.

このようなことは、インキ印刷だけではなく、樹脂塗装
を行なう場合についても同様なことがある。
This may occur not only in ink printing but also in resin coating.

[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記に説明した従来におけるアルミニウムおよ
びアルミニウム合金の表面処理液の種々の問題点に鑑み
、本発明者が鋭意研究を行ない、検討を重ねた結果、高
温水に接触する部材用として適している耐蝕性に優れた
皮膜が形成でき、また、インキ印刷または樹脂塗装の下
地皮膜として良好な密着性および耐蝕性を有し、さらに
、インキ印刷や樹脂塗装後に成形加工を行なってもイン
キや樹脂が剥離することがないという優れたアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の表面処理液を開発したので
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] In view of the various problems of conventional surface treatment liquids for aluminum and aluminum alloys as described above, the present inventor has conducted intensive research and has made numerous considerations. It can form a film with excellent corrosion resistance that is suitable for parts that come into contact with high-temperature water, and has good adhesion and corrosion resistance as a base film for ink printing or resin painting. They developed an excellent surface treatment solution for aluminum and aluminum alloys that does not cause ink or resin to peel off even after subsequent molding.

[問題点を解決するための手段] 本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合金の表
面処理液の特徴とするところは、重合度が200〜12
000のポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の水溶
性有機高分子物質を0.1〜50g/lを含有し、さら
に、IN’a族、Va族、Via族の遷移金属化合物の
1種をポリアクリル酸、ポリメタクリル酸の含有量に対
する重量比で03〜2.0を含有することにある。
[Means for Solving the Problems] The surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to the present invention is characterized in that the degree of polymerization is 200 to 12.
000 polyacrylic acid or polymethacrylic acid in an amount of 0.1 to 50 g/l, and one type of transition metal compound of the IN'a group, Va group, and Via group is added to the polyacrylic acid. The weight ratio to the content of acid and polymethacrylic acid is 03 to 2.0.

なお、上記処理液にアンモニア水を含有させることもで
きる。
In addition, aqueous ammonia can also be contained in the treatment liquid.

本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合金の表
面処理液について、以下詳細に説明する。
The surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to the present invention will be described in detail below.

本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合金の表
面処理液において、使用するポリアクリル酸或いはポリ
メタクリル酸はIVa族、Va族、VIa族の遷移金属
化合物と錯化合物を生成し、水や高温水にも不溶な皮膜
を形成する。
In the surface treatment solution for aluminum and aluminum alloys according to the present invention, the polyacrylic acid or polymethacrylic acid used forms a complex compound with a transition metal compound of the IVa group, Va group, or VIa group, and is insoluble even in water or high-temperature water. Forms a thick film.

そして、この形成された皮膜はインキ印刷や樹脂塗装の
下地皮膜として良好な密着性を示し、また、耐蝕性にも
優れている。
The formed film exhibits good adhesion as a base film for ink printing or resin coating, and also has excellent corrosion resistance.

さらに、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸を使用
した皮膜は、燐酸クロメート皮膜または陽極酸化皮膜の
ような無機化合物のみの皮膜と比較して、その延性が高
く、加工後においても皮膜にクラックを生じ難く、また
、熱に対しても安定−丁− であり、絞り加工後においても良好な密着性を示す。
Furthermore, coatings using polyacrylic acid or polymethacrylic acid have higher ductility than coatings made only of inorganic compounds, such as phosphoric acid chromate coatings or anodized oxide coatings, and are less prone to cracking even after processing. It is also stable against heat and exhibits good adhesion even after drawing.

このポリアクリル酸或いはボ1月メタクリル酸の重合度
は、処理されるアルミニウムおよびアルミニウム合金の
用途に応じて適切に選ぶべきであり、アルミニウムおよ
びアルミニウム合金が高温水或いは高温水蒸気に暴露さ
れる場合やこれに相当する環境で使用される場合には、
ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の重合度は、2
00未満では高温水に暴露された場合の黒色変色また高
温水蒸気に暴露された場合の白色変色を充分に抑制する
ことができず、また、アルミニウムおよびアルミニウム
合金が、インキ印刷や樹脂塗装に使用される場合には、
ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の重合度は50
0未満では成形加工前のインキや樹脂との密着性が良い
皮膜が得られるが、皮膜の延性が不充分で、成形加工後
の密着性が不足しているため、アルミニウムおよびアル
ミニウム合金に絞り加工等を行なった場合にはその加工
程度の大きい部位では密着性の低下が大きく、殺菌のた
めの沸騰水処理を行なうと、インキや樹脂に剥離の生ず
ることがある。
The degree of polymerization of polyacrylic acid or methacrylic acid should be selected appropriately depending on the use of the aluminum and aluminum alloys to be treated, and should be used when aluminum and aluminum alloys are exposed to high-temperature water or steam. When used in an environment equivalent to this,
The degree of polymerization of polyacrylic acid or polymethacrylic acid is 2
If it is less than 0.0, black discoloration when exposed to high-temperature water or white discoloration when exposed to high-temperature steam cannot be sufficiently suppressed, and aluminum and aluminum alloys are not used for ink printing or resin coating. If
The degree of polymerization of polyacrylic acid or polymethacrylic acid is 50
If it is less than 0, a film with good adhesion to ink and resin before molding can be obtained, but the film has insufficient ductility and adhesion after molding is insufficient, so it is difficult to draw aluminum and aluminum alloys. If such processing is performed, the adhesion will be greatly reduced in areas that have been processed to a large degree, and if boiling water treatment is performed for sterilization, ink or resin may peel off.

また、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸は重合度
または溶液濃度が大きくなるほど溶液粘度が増大すると
いう性質があり、高重合度または高濃度のポリアクリル
酸或いはポリメタクリル酸と■a族、Va族、Via族
の遷移金属化合物との混合処理液を水溶液として建浴し
た場合に、重合体と遷移金属化合物との化学反応によっ
て、さらに、粘度が上昇し、一部で皮膜成分の沈澱を生
じて浴安定性に欠けるようになる。
In addition, polyacrylic acid or polymethacrylic acid has a property that the solution viscosity increases as the degree of polymerization or solution concentration increases. When a mixed treatment solution with a Via group transition metal compound is prepared as an aqueous solution, the viscosity further increases due to the chemical reaction between the polymer and the transition metal compound, and some coating components precipitate, causing the bath to deteriorate. It becomes less stable.

このような場合に、アンモニア水は建浴上の問題点を解
決する効果があるので含有させることがあり、このアン
モニア水はポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸水溶
液を中和する作用があり、建浴中に重合体と遷移金属化
合物の化学反応を妨げ、粘度上昇を抑制して処理液を安
定にする効果がある。しかして、処理液に含有されたア
ンモニア水は表面処理液によって得られる効果を満足さ
せるためには、処理後の乾燥によって皮膜中から除去す
る必要があり、このアンモニア水の含有量は粘度上昇を
抑制し、かつ、皮膜成分の沈澱を生じさせない程度の量
とするのがよい。
In such cases, ammonia water is sometimes added because it has the effect of solving problems in bath preparation.This ammonia water has the effect of neutralizing the polyacrylic acid or polymethacrylic acid aqueous solution, and is effective in solving bath preparation problems. It has the effect of interfering with the chemical reaction between the polymer and the transition metal compound, suppressing the increase in viscosity, and stabilizing the processing liquid. Therefore, the ammonia water contained in the treatment solution needs to be removed from the film by drying after treatment in order to achieve the effects obtained by the surface treatment solution, and the ammonia water content is determined to prevent the increase in viscosity. It is preferable to set the amount to an extent that suppresses the amount and does not cause precipitation of the film components.

また、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の重合度
力月2000を越えると建浴性が悪くなり、工業的に実
施する場合には不適当である。
Furthermore, if the degree of polymerization of polyacrylic acid or polymethacrylic acid exceeds 2,000 degrees, the bath preparation properties will deteriorate, making it unsuitable for industrial use.

よって、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の重合
度は200〜12000とする。
Therefore, the degree of polymerization of polyacrylic acid or polymethacrylic acid is set to 200 to 12,000.

次に、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の含有量
について説明すると、このポリアクリル酸或いはポリメ
タクリル酸の含有量が0.1g/1未満では、乾燥後の
皮膜量が不足して皮膜が充分にアルミニウムおよびアル
ミニウム合金の表面を覆う状態にはならず、不連続な部
分が生じて部分的に黒色変色、白色変色を生じ、また、
密着性および耐蝕性も悪くなり、皮膜量を多くすること
も実際上困難であり、また、含有量が508/lを越え
ると皮膜量が多くなりすぎ、成形加工時に逆に皮膜にク
ラックが発生し易くなり、加工密着性が悪(なり、かつ
、皮膜量を少なくすることも困難となり、建浴の際に含
存させるアンモニア水の量も多くり不経済である。よっ
て、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸の含有量は
0.1〜50g/lとする。
Next, to explain the content of polyacrylic acid or polymethacrylic acid, if the content of polyacrylic acid or polymethacrylic acid is less than 0.1 g/1, the amount of film after drying will be insufficient and the film will not be formed sufficiently. It does not cover the surface of aluminum and aluminum alloys, and discontinuous areas occur, causing partial black discoloration and white discoloration, and
Adhesion and corrosion resistance deteriorate, and it is practically difficult to increase the amount of coating.Furthermore, if the content exceeds 508/l, the amount of coating becomes too large, and cracks occur in the coating during molding. Polyacrylic acid or The content of polymethacrylic acid is 0.1 to 50 g/l.

また、IVa族、■a族、VIa族の遷移金属化合物は
、ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸と錯化合物を
生成し、安定した皮膜が得られるものであり、この遷移
金属化合物としては、 NaVO3、NH,VO3、VO(、aHいVO30,
、VOCl2、N at T IF e、(NH4)2
TiFG、(NH4)2T i(OH)2(C03)2
、TI(SO4)2、Na、ZrFe、(N■]4)2
ZrF6、(NH4)、Zr(OH)、(CO3)2、
Z r(S O4) 2、N a 2 M o O4、
VO03、Cr2O3、Cr (CO) o、Cr2(
NH4)、(S 04)4、Crz(SO4)3、Cr
 (C21〜I 302) 3、CrC7Otが挙げら
れる。
In addition, transition metal compounds of group IVa, group IIa, and group VIa form complex compounds with polyacrylic acid or polymethacrylic acid to obtain stable films, and these transition metal compounds include NaVO3, NH, VO3, VO (, aH VO30,
, VOCl2, N at T IF e, (NH4)2
TiFG, (NH4)2T i(OH)2(C03)2
, TI(SO4)2, Na, ZrFe, (N■]4)2
ZrF6, (NH4), Zr(OH), (CO3)2,
Z r(S O4) 2, N a 2 M o O4,
VO03, Cr2O3, Cr(CO) o, Cr2(
NH4), (S04)4, Crz(SO4)3, Cr
(C21-I302) 3, CrC7Ot.

この遷移金属化合物の含有量は、ポリアクリル酸或いは
ポリメタクリル酸の含有量に対する重量比で0.3〜2
0とするのが良く、0.3未満では樹脂量が過剰となり
、遷移金属化合物と錯化合物を生成していない遊離した
ポリアクリル酸或いはポリメタクリル酸が多くなりすぎ
、これが溶出し易く、高温水、高温水蒸気に暴露された
場合、この一部が溶出し皮膜に欠陥部を生じ、耐蝕性が
低下し、皮膜が溶出することが実用」二問題となり、ま
た、インキや樹脂塗装の密着性および耐蝕性が悪くなり
、例えば、殺菌等のために沸騰水処理を行うと、一部が
溶出し、皮膜が剥離することがあり、また、20を越え
ると樹脂量が不足し、皮膜の延性が不充分で強加工を受
けた場合に皮膜が不連続となり、耐蝕性が低下し、また
、インキや樹脂塗装の加工後密着性が悪くなる。よって
、遷移金属化合物の含有量はポリアクリル酸或いはポリ
メタクリル酸の含有量に対する重量比で0.3〜2.0
とする。
The content of this transition metal compound is 0.3 to 2 in weight ratio to the content of polyacrylic acid or polymethacrylic acid.
If it is less than 0.3, the amount of resin will be excessive, and there will be too much free polyacrylic acid or polymethacrylic acid that has not formed a complex compound with the transition metal compound, and this will easily elute. When exposed to high-temperature steam, a portion of this elutes and causes defects in the coating, reducing corrosion resistance and elution of the coating, which poses two practical problems.It also impairs the adhesion of inks and resin coatings. Corrosion resistance deteriorates and, for example, when treated with boiling water for sterilization, a portion of it may be eluted and the film may peel off.If it exceeds 20, the amount of resin will be insufficient and the ductility of the film will deteriorate. If insufficiently strong processing is applied, the film will become discontinuous, resulting in decreased corrosion resistance and poor adhesion of ink and resin coating after processing. Therefore, the content of the transition metal compound is 0.3 to 2.0 in weight ratio to the content of polyacrylic acid or polymethacrylic acid.
shall be.

[実 施 例] 本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合金の表
面処理液の実施例と比較例について説明する。
[Example] Examples and comparative examples of surface treatment liquids for aluminum and aluminum alloys according to the present invention will be described.

11一 実施例1 アルミニウムおよびアルミニウム合金が高温水或いは高
温水蒸気に暴露される処理またはこれに相当する環境で
使用される場合に、最適な耐黒変性および耐白変性に優
れた皮膜を形成する表面処理液の例について説明する。
11-Example 1 Surface that forms a film with optimal blackening resistance and whitening resistance when aluminum and aluminum alloys are exposed to high-temperature water or steam or used in an equivalent environment An example of the treatment liquid will be explained.

表面処理液および耐黒変性、耐白変性に関する評価は第
1表に示す。
Table 1 shows the evaluation of the surface treatment solution and the resistance to blackening and whitening.

第1表における実施例1〜11は、脱脂したアルミニウ
ム材に本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウム合
金の表面処理液により皮膜を形成した。
In Examples 1 to 11 in Table 1, films were formed on degreased aluminum materials using the surface treatment solution for aluminum and aluminum alloys according to the present invention.

この皮膜形成は、表面処理液をデイツプまたはロールコ
ータ−により塗布した後、室温〜300°Cの温度にお
いて乾燥した。乾燥時間は実施温度により異なる。
This film was formed by applying a surface treatment liquid using a dip or roll coater and then drying at a temperature of room temperature to 300°C. Drying time varies depending on the operating temperature.

耐黒変性は、沸騰水(水道水)に30分間浸漬した後の
表面の黒色変化を評価し、耐白変性は圧力容器内におい
て120℃の温度の蒸気に30分間暴露した後の白色変
色を評価した。
Black discoloration resistance evaluates the black change on the surface after being immersed in boiling water (tap water) for 30 minutes, and white discoloration resistance evaluates the white discoloration after being exposed to steam at a temperature of 120°C for 30 minutes in a pressure vessel. evaluated.

比較例1は脱脂済みアルミニウム材を実施例と同様の方
法で評価した。
In Comparative Example 1, a degreased aluminum material was evaluated in the same manner as in the Examples.

比較例2は燐酸クロメート処理を行なったアルミニウム
材を実施例と同様の方法で評価した。
In Comparative Example 2, an aluminum material treated with phosphoric acid chromate was evaluated in the same manner as in the example.

比較例5はポリアクリル酸の重合度が200以下のもの
をIVa族の遷移金属化合物との混合処理液とし、実施
例と同様の方法で皮膜を形成し、実施例と同様の方法で
評価した。
Comparative Example 5 uses polyacrylic acid with a degree of polymerization of 200 or less as a mixed treatment solution with a IVa group transition metal compound, forms a film in the same manner as in the example, and evaluates in the same manner as in the example. .

比較例7は処理液中のポリアクリル酸含有量が0.1g
/l以下と少ない場合を、実施例と同様の方法で皮膜を
形成し、実施例と同様の方法で評価した。
In Comparative Example 7, the polyacrylic acid content in the treatment liquid was 0.1 g.
In the case where the amount was as low as /l or less, a film was formed in the same manner as in the example and evaluated in the same manner as in the example.

比較例9、IOは処理液中のポリアクリル酸含有量に対
する遷移金属化合物含有量が少ない場合、また、過剰の
場合について、実施例と同様の方法で皮膜を形成し、実
施例と同様の方法で評価した。
Comparative Example 9: For IO, a film was formed in the same manner as in Example when the transition metal compound content was small or excessive relative to the polyacrylic acid content in the treatment solution, and It was evaluated by

この第1表より、本発明に係るアルミニウムおよびアル
ミニウム合金の表面処理液は、比較例に比べて耐黒変性
および耐白変性に格段に優れた皮膜を形成することがイ
つかる。
From Table 1, it can be seen that the surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to the present invention forms a film that is much more resistant to blackening and whitening than the comparative example.

実施例2 アルミニウムおよびアルミニウム合金を、飲料容器等の
ギャップとして使用するのに最適なインキ密着性に優れ
た皮膜を形成する表面処理液の例である。
Example 2 This is an example of a surface treatment liquid that forms a film with excellent ink adhesion that is ideal for use as gaps in beverage containers and the like on aluminum and aluminum alloys.

表面処理液およびインキ密着性に関する評価を第1表に
示す。
Table 1 shows evaluations regarding the surface treatment liquid and ink adhesion.

実施例1〜11は、脱脂したアルミニウム材に本発明に
係るアルミニウムおよびアルミニウム合金の表面処理液
により、実施例Iにおいて説明したような方法で、塗布
乾燥し皮膜を形成したものに、ザイズコート無しで直接
黒色のインキを3μmの厚さに印刷した後、ビニル系の
ツヤニスを5μmの厚さに塗布し、170℃×10分間
焼きイ」1フ、印刷面が外面になるように貫き絞り加工
(絞りと同時にトリミング加工を行なう加工)を行なっ
ノこ。
In Examples 1 to 11, a surface treatment solution for aluminum and aluminum alloy according to the present invention was applied to a degreased aluminum material by the method described in Example I, and a film was formed by drying and no size coating was applied. After directly printing black ink to a thickness of 3 μm, apply vinyl gloss varnish to a thickness of 5 μm, bake at 170°C for 10 minutes, and punch through so that the printed surface is the outside surface. (a process that performs trimming at the same time as drawing).

評価は加工を行なったものを30分間沸騰水中に浸漬し
、側壁部のインキの剥離の有無を5点法て行なった。
For evaluation, the processed product was immersed in boiling water for 30 minutes, and a 5-point method was used to check for peeling of the ink on the side wall.

比較例Iは、脱脂済みアルミニウム材に直接黒色のイン
キ印刷を行ない、実施例と同様の方法により評価した。
In Comparative Example I, black ink was printed directly on a degreased aluminum material, and evaluation was made in the same manner as in the Examples.

比較例2.3.4は燐酸クロメート処理および陽極酸化
処理を行なったアルミニウム材に、直接黒色のインキ印
刷を行ない、実施例と同様の方法により評価した。
In Comparative Examples 2.3.4, black ink was directly printed on an aluminum material that had been subjected to phosphoric acid chromate treatment and anodization treatment, and evaluation was performed in the same manner as in the examples.

比較例5.6はポリアクリル酸またはポリメタクリル酸
の重合度が200以下および12000を越えるのもの
を、IVa族の遷移金属化合物との混合処理液とし、実
施例と同様の方法で皮膜を形成し、黒色のインキ印刷を
行ない実施例と同様の方法により評価した。
In Comparative Example 5.6, polyacrylic acid or polymethacrylic acid with a polymerization degree of 200 or less and more than 12,000 was used as a mixed treatment solution with a IVa group transition metal compound, and a film was formed in the same manner as in the example. Then, black ink printing was performed and evaluation was performed in the same manner as in the examples.

比較例7.8は処理液中のポリアクリル酸含有量が0.
1g/l以下および5[1g/lを越える場合を、実施
例と同様の方法により皮膜を形成し、黒色のインキ印刷
を行ない、実施例と同様の方法で評価した。
In Comparative Examples 7 and 8, the polyacrylic acid content in the treatment liquid was 0.
In cases where the concentration was 1 g/l or less and 5 [1 g/l or more], a film was formed by the same method as in the example, black ink printing was performed, and evaluation was made in the same manner as in the example.

比較例9.10は処理液中のポリアクリル酸含有量に対
する遷移金属化合物含有量が少ない場合、また、過剰の
場合について実施例と同様の方法により皮膜を形成し、
黒色のインキ印刷を行ない、実施例と同様の方法で評価
した。
In Comparative Examples 9 and 10, films were formed by the same method as in Examples when the transition metal compound content was small or excessive relative to the polyacrylic acid content in the treatment solution,
Black ink printing was performed and evaluation was performed in the same manner as in the examples.

比較例IIは脱脂済みアルミニウム材にザイズコート(
関西ペイント製、XJ−C119F。
Comparative Example II is a size coat (
Manufactured by Kansai Paint, XJ-C119F.

180°CXl0分間焼き付け)を施した塗装材料を作
成し、その上に黒色のインキ印刷を行ない、実施例と同
様の方法で評価した。
A coating material was prepared which had been baked at 180° C.

第1表より本発明に係るアルミニウムおよびアルミニウ
ム合金の表面処理液により形成された皮膜は、何れもイ
ンキ密着性において優れた特性を示し、比較例1〜11
と比較してもそれ以上のインキ密着性を示している。
Table 1 shows that the films formed with the surface treatment solution for aluminum and aluminum alloys according to the present invention all exhibited excellent properties in terms of ink adhesion, and Comparative Examples 1 to 11
It shows even better ink adhesion than that.

実施例3 樹脂塗装を行なった場合の密着性および耐蝕性について
の例である。
Example 3 This is an example of adhesion and corrosion resistance when resin coating is applied.

アルミニウム材の皮膜の種類および樹脂との密着性、さ
らに、耐蝕性に関する評価を第1表に示す。
Table 1 shows the type of coating on the aluminum material, the adhesion to the resin, and the evaluation regarding corrosion resistance.

実施例1〜11は脱脂したアルミニウム材に本発明に係
るアルミニウムおよびアルミニウム合金の表面処理液に
より実施例1に説明した方法で塗布乾燥して皮膜を形成
したものに、変性ビニル系樹脂塗料を4μmの厚さに塗
装した後、190℃×10分焼き付け、その塗装面が外
面になるように絞り率60%の絞り加]−を行ない、側
壁に1mm間隔の基盤目をカッターナイフで100個入
れ、スコッヂテープ(商品名)を圧着・剥離し、塗装の
剥離の有無を調査した。
In Examples 1 to 11, a surface treatment solution for aluminum and aluminum alloy according to the present invention was applied to a degreased aluminum material by the method described in Example 1 and dried to form a film, and then a modified vinyl resin paint was applied to a thickness of 4 μm. After painting to the thickness of , Scodge tape (trade name) was applied and peeled off, and the presence or absence of peeling of the paint was investigated.

また、耐蝕性は変性ビニル系樹脂塗料を0.5μmの厚
さに塗装した後、190℃×10分焼き付け、塩水噴霧
500時間後の腐蝕の程度を評価した。
Corrosion resistance was evaluated by coating a modified vinyl resin paint to a thickness of 0.5 μm, baking at 190° C. for 10 minutes, and evaluating the degree of corrosion after 500 hours of salt water spraying.

比較例1は脱脂済みアルミニウム材を実施例と同様の方
法で変性ビニル系樹脂塗料を塗装して評価した。
Comparative Example 1 was evaluated by coating a degreased aluminum material with a modified vinyl resin paint in the same manner as in the example.

比較例2.3.4は燐酸クロメート処理および陽極酸化
処理を行なったアルミニウム材に実施例と同様の方法で
変性ビニル系樹脂塗料を塗装して評価した。
Comparative Examples 2.3.4 were evaluated by applying a modified vinyl resin paint to an aluminum material that had been subjected to phosphoric acid chromate treatment and anodizing treatment in the same manner as in the examples.

比較例5.6はポリアクリル酸またはポリメタクリル酸
の重合度が200以下および+2000を越えるものを
、■a族の遷移金属化合物との混合処理液とし、実施例
と同様の方法で皮膜を形成し、実施例と同様の方法で変
性ビニル系樹脂塗料を塗装して評価した。
In Comparative Example 5.6, polyacrylic acid or polymethacrylic acid with a polymerization degree of 200 or less and more than +2000 was used as a mixed treatment solution with a group A transition metal compound, and a film was formed in the same manner as in the example. Then, a modified vinyl resin paint was applied and evaluated in the same manner as in the examples.

比較例7.8は処理液中のポリアクリル酸含有量がO,
1,g/l以下および50g/lを越える場合を、実施
例と同様の方法で皮膜を形成し、実施例と同様の方法で
変性ビニル系樹脂塗料を塗装して評価した。
In Comparative Example 7.8, the polyacrylic acid content in the treatment solution was O,
1.g/l or less and cases exceeding 50 g/l were evaluated by forming a film in the same manner as in the examples and applying a modified vinyl resin paint in the same manner as in the examples.

比較例9、IOは処理液中のポリアクリル酸含有量に対
する遷移金属化合物含有量が少ない場合、また、過剰の
場合について実施例と同様の方法で皮膜を形成し、実施
例と同様の方法で変性ビニル系樹脂塗料を塗装して評価
した。
Comparative Example 9: For IO, a film was formed in the same manner as in the example when the transition metal compound content was small or excessive relative to the polyacrylic acid content in the treatment solution; A modified vinyl resin paint was applied and evaluated.

比較例11は脱脂済みアルミニウム材にサイズコート(
関西ペイント製、XJ−CI 19F。
Comparative Example 11 is a size coat (
Manufactured by Kansai Paint, XJ-CI 19F.

180°C×10分間焼き付け)を施した塗装材料を作
成し、その上に、実施例と同様の方法で変性ビニル系樹
脂塗料を塗装して評価した。
A coating material was prepared which had been baked at 180°C for 10 minutes, and a modified vinyl resin paint was coated thereon in the same manner as in the examples for evaluation.

第1表より、本発明に係るアルミニウムおよびアルミニ
ウム合金の表面処理液により形成した皮膜は、何れも樹
脂塗料との密着性において優れ、また、耐蝕性において
も非常に良好な特性を示していることがわかる。
From Table 1, it can be seen that the films formed using the surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to the present invention have excellent adhesion to resin paints and also exhibit very good corrosion resistance. I understand.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明に係るアルミニウムおよび
アルミニウム合金の表面処理液は」二記の構成であるか
ら、アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面に形成
された皮膜は、樹脂塗装を行なわなくても高温水や高温
水蒸気に暴露されても黒色変色、白色変色の発生がなく
、燐酸クロメート処理や燐酸クロメート処理後樹脂塗装
わ行なう場合に比較して、処理が容易で処理後の水洗を
行なう必要がなく、生産性やコスト面から有利であり、
また、インキ印刷や樹脂塗装に対する密着性が良好で、
飲料容器、飲料容器のギャップ等におけるウィケットタ
イプ方式の生産性の問題がなく、化成処理法のインキ密
着性の問題がなく、深絞り加工によっても良好な密着性
や耐蝕性を有し、特に、インキに対する密着性が良く、
ザイズコートを省略し、直接インキ印刷を行なっても加
工後の密着性が良好で、加工後の殺菌のための沸騰水処
理を行なっても加工部のインキの剥離することがない優
れた下地皮膜であるという効果を有するものである。
[Effects of the Invention] As explained above, since the surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to the present invention has the composition described in ``2'', the film formed on the surface of aluminum and aluminum alloys can be coated with a resin. There is no black discoloration or white discoloration even when exposed to high-temperature water or high-temperature steam, and compared to phosphoric acid chromate treatment or phosphoric acid chromate treatment followed by resin painting, treatment is easier and requires no washing with water after treatment. It is advantageous in terms of productivity and cost, as there is no need to
In addition, it has good adhesion to ink printing and resin coating,
There are no productivity problems with the wicket type method such as gaps between beverage containers, beverage containers, etc., there are no ink adhesion problems with chemical conversion treatment, and it has good adhesion and corrosion resistance even with deep drawing processing. Good adhesion to ink,
Excellent base film that has good adhesion after processing even when direct ink printing is performed without the need for a size coat, and the ink does not peel off from the processed area even when treated with boiling water for sterilization after processing. This has the effect of

手続補正書(自発) 昭和62年12月28日 1 事件の表示 昭和62年特許願第307992号 2、発明の名称 アルミニウムおよびアルミニウム合金の表面処理液  
         か 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 神戸市中央区脇浜町1丁目3番18号名称 (1
19)  株式会社 神戸製鋼所代表者 亀高素吉 4 代理人 住所 東京都江東区南砂2丁目2番15号藤和東陽町コ
ープ901号 5 補正命令の日付 (自発) 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7 補正の内容 (1)明細書第4頁13行のr2g/mlを「2g/m
2」と補正する。
Procedural amendment (voluntary) December 28, 1988 1 Case description 1988 Patent Application No. 307992 2 Title of invention Surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys
(3) Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address 1-3-18 Wakihama-cho, Chuo-ku, Kobe City Name (1
19) Kobe Steel Co., Ltd. Representative: Sokichi Kametaka 4 Agent address: 901 Fujiwa Toyocho Co-op, 2-2-15 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo 5 Date of amendment order (voluntary) 6. Invention of the specification subject to amendment Detailed explanation column 7 Contents of amendment (1) r2g/ml on page 4, line 13 of the specification was changed to “2g/m
2”.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)重合度が200〜12000のポリアクリル酸或
いはポリメタクリル酸の水溶性有機高分子物質を0.1
〜50g/lを含有し、さらに、IVa族、Va族、VIa
族の遷移金属化合物の1種をポリアクリル酸、ポリメタ
クリル酸の含有量に対する重量比で0.3〜2.0を含
有することを特徴とするアルミニウムおよびアルミニウ
ム合金の表面処理液。
(1) A water-soluble organic polymer substance of polyacrylic acid or polymethacrylic acid with a degree of polymerization of 200 to 12,000 is added to 0.1
~50 g/l, and further contains IVa, Va, VIa
1. A surface treatment solution for aluminum and aluminum alloys, which contains one type of transition metal compound of the group A in a weight ratio of 0.3 to 2.0 relative to the content of polyacrylic acid or polymethacrylic acid.
(2)アンモニア水を含有することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のアルミニウムおよびアルミニウム
合金の表面処理液。
(2) The surface treatment liquid for aluminum and aluminum alloys according to claim 1, which contains aqueous ammonia.
JP30799287A 1987-12-05 1987-12-05 Surface treating solution for aluminum and alloy thereof Pending JPH01149865A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170141748A (en) 2015-04-24 2017-12-26 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Surface treatment agents and metal materials for metal materials

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