JPH0432583A - 塗装性に優れたAl板の製造方法 - Google Patents

塗装性に優れたAl板の製造方法

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JPH0432583A
JPH0432583A JP13947990A JP13947990A JPH0432583A JP H0432583 A JPH0432583 A JP H0432583A JP 13947990 A JP13947990 A JP 13947990A JP 13947990 A JP13947990 A JP 13947990A JP H0432583 A JPH0432583 A JP H0432583A
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JP
Japan
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sheet
coating
treatment
etching
painting
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JP13947990A
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Motohiro Nanbae
難波江 元広
Bunji Jido
慈道 文治
Toshihiro Yoshida
吉田 敏裕
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Furukawa Aluminum Co Ltd
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Furukawa Aluminum Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化成処理(塗装下地処理)の後塗装を施して
用いられるような塗装用アルミニウム合金板の製造方法
に関し、特に塗装性の優れたものである。
〔従来の技術〕
アルミニウム及びアルミニウム合金は表面処理性に優れ
、耐食性、美観1耐摩耗性等の向上の為に塗装、陽極酸
化、めっき等各種表面処理が施される。中でも塗装を施
して使用される代表的にものとしては、第1図に示すよ
うな飲料缶2食缶等に用いられる金属缶の缶胴(キャン
ポデー)(1)や缶蓋(キャンエンド) (21,、第
2図に示すような熱交換器に用いられるフィン(3)、
飲料等容器のキャップとして用いられるクロージヤー、
自動車用のボデー、建材や電気機器精密機器9日用品等
に用いられるカラーアルミ等がある。
以下にその製造方法を述べる。
i)キャンポデー:アルミニウムコイル表面に成形加工
油を塗布し、1成 形によりカップ状に加工し、 その後塗装前処理として脱 脂、エツチング、化成処理 を施し、最後に塗装処理 (塗装して焼付け)する。
)キャンエンド:アルミニウムコイルを連続処理にて脱
脂、エツチング。
化成処理の塗装前処理を施 し、その後塗装処理する。
この塗装コイルを缶蓋形状 に打ち抜き、リベット成形 してタブをとりつける。ま たアルミニウム素材を所定 の寸法に切断した後塗装前 処理、塗装処理を行う方法 もなされているが、コイル の連続処理が主流になりつ つある。
イ  ンコフィンの製造方法は多種多 様であるが、昨今キヤシユ ンド同様コイルの連続塗装 置ii)フ 処理か主流になりつつある。
基本的にはキャンエンド同 様の工程をとっており、コ イルを連続処理にて脱脂。
エツチング、化成処理の塗 装前処理を施し、その後塗 装処理する。そして最後に この塗装コイルをフィン形 状に成形加工する。従来は アルミニウム素材を所定の 寸法に切断した後フィン形 状に成形加工し、その後塗 装を施すような所謂ボスト コートが行われていたが、 現在はコイルの連続塗装処 理後に成形加工されるプレ コートが主流になりつつあ る。
V)クロージヤー:アルミニウムコイルを連続処理にて
脱脂、エツチング 化成処理の塗装前処理を施 し、その後塗装処理する。
この塗装コイルを所定の寸 法に切断した後所定の寸法 に打ち抜き、クロージャ 形状に深絞り加工する。
V)自動車用ボデー・アルミニウム素材を所定の寸法に
切断した後塗装前処 理、塗装処理を行う。
vi)カラーアルミニ基本的にはキャンエンドやフィン
と同様の製造方法を とっている。即ち、アルミ ニウムコイルを連続処理に て脱脂、エツチング、化成 処理の塗装前処理を施し、 その後塗装処理する。そし て用途、目的に応じて成形 加工される。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来このような塗装用アルミニウム板は、塗装処理後、
加工後又は使用中に塗膜の膨れ、剥離等密着不良がしば
しば発生し、大きな問題となっていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は種々検討の結果、このような密着不良は塗
装の下地処理である化成皮膜が脆弱であることに起因し
、この原因としてアルミニウム表面の酸化皮膜が大きく
影響することを発見した。
即ち、アルミニウムは非常に活性な金属であり、温度(
熱)や雰囲気中の水分(湿度)によって酸化物又は水酸
化物を生成する。
このようなアルミニウムの酸化皮膜には大きく分けて2
種類あり、1つはアモルファスな酸化膜CAl203 
) 、他の1つは結晶性の酸化膜である。結晶性の酸化
膜はその生成雰囲気によって様々な相があるが、代表的
なものはGibbsile (7−Al  (OH) 
3 ) 、 Ba7e+1ile(a−Al  (OH
) 3 ) 、 Boebmite (7Al00H)
等である。そしてこのような酸化膜について以下のよう
なことがわかった。
即ち、これら酸化膜は化学的挙動が異なっており、アモ
ルファスな酸化膜は結晶性の酸化膜よりも酸、アルカリ
中での溶解性か激しい。アルミニウム板表面にはこのよ
うな2種の酸化膜が混在しており、結晶性の酸化膜は湿
潤雰囲気で高温に曝された時に生成する。今、アルミニ
ウム板製造工程に於いて、このような結晶性の酸化膜が
生成する原因工程は熱間圧延であることがわかった。熱
間圧延は一般に水性の圧延油を使用して200℃以上で
圧延されるからである。
この結晶性の酸化膜はその後の圧延で砕かれて延ばされ
るが、アルミ素地に埋め込まれた形で最後迄残留する。
塗装用アルミニウム材の場合、このような結晶性の酸化
膜が多いと酸又はアルカリ系の脱脂エツチングの際に完
全に除去できずに残留し、その後の化成処理にて脆弱な
化成皮膜を生成することがわかった。つまり、熱間圧延
時に結晶性の酸化膜が生成し、その皮膜が最終板まで残
留するために、酸又はアルカリ系の脱脂、エツチング処
理を行っても完全に除去できずに残留し、その後の化成
処理にて脆弱な化成皮膜を生成する為、塗装処理後、加
工後又は使用中に塗膜の膨れ、剥離等密着不良が発生す
ることがわかった。
そこで本発明の目的は、塗装用アルミニウム板が抱えて
いた上記密着不良を解消し、品質の優れた塗装用アルミ
ニウム板の製造方法を提供することにある。
即ち本発明は、Al又はAl合金板の製造において、熱
延圧延終了後塗装前処理までの間に、表面をpH5以下
の酸性洗剤又は、1110以上のアルカリ性洗剤で1回
以上洗浄して表面を50■/d以上エツチングすること
を特徴とするもので、上記洗浄をAl圧延コイルに対し
て連続して行なうのはより効果があり、また洗浄により
発生するスマットを除去するのは有効である。
〔作 用〕
本発明はこのように熱延圧延時に生成した結晶性の酸化
膜を完全に除去するために熱間圧延終了後塗装前処理ま
での任意の位置で表面を洗浄するものである。なおこの
洗浄位置は、望ましくは冷間圧延工程中又は最終工程(
塗装前処理の前)にて行うのがよい。そして下記のよう
な条件で洗浄を施して、表面のエツチング量を50■/
d以上としたのは50■/d未満だと結晶性の酸化膜を
完全に除去できないからである。
上記洗浄に用いる洗剤をp)15以下の酸性エツチング
タイプ洗剤又はp)II(1以上のアルカリ性エツチン
グタイプ洗剤としたのは、各々pi(5を越え、又10
未満の洗剤では所望のエツチング効果が期待できないか
らである。この酸性エツチングタイプ洗剤は市販の洗剤
で十分であるが、硫酸、燐酸等の薬品を単独又は2種以
上混合して用いても十分である。そしてアルカリ性エツ
チングタイプ洗剤も同様に市販の洗剤で十分であるが、
水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、燐酸ナトリウム等
の薬品を単独又は2種以上混合して用いても十分である
又、洗浄後にスマットを除去するのは、スマットが付着
した状態で化成処理がなされると化成処理液中にスマッ
トが混入し、化成処理液の劣化を促進するたけでなく、
被処理板に処理ムラが発生し易いからである。スマット
除去は硝酸、硫酸等の酸溶液を単独又は2種以上を混合
して用いるのが好ましい。
又、本発明はAl圧延コイルを連続して処理するもので
あり、所定の寸法に切断した板を個々に処理する場合よ
りも生産性及びコストの面で優れる。
尚、用いるアルミニウム合金は塗装用であれば特にその
材質、調質、サイズ等は問わないが、特にMgを添加元
素とする5000系、 3004合金及び特殊用途合金
、更に純アルミの1000系において効果を発揮する。
さらに本発明法によるAl板の用途としては、前記のよ
うにキャンボデーキャンエンド、フィン、クローシヤー
 自動車ボデーシート又はカラーアルミ等が挙げられる
このような本発明は塗膜の密着性向上に有効であるばか
りでなく、耐食性向上にも有効である。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を示すが、本発明がこのように実
施例の記載によって何ら制約を受けるものではないこと
は言うまでもない。又、本発明には以下の実施例の他に
も、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を
逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々
なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが理
解されるべきである。
第1表に示すように各種用途合金を溶解、鋳造、均質化
処理、熱間圧延、冷間圧延により所定の板厚にコイル連
続処理にて仕上げた。なお必要により溶体化処理や仕上
げ焼鈍を施した。
尚、表面の洗浄実施工程及び洗浄条件は、第1表に示す
ように行い、溶解量の変化は処理時間を変えることで調
整した。
また表面洗浄後のスマット除去は10W1%硝酸を用い
て室温で20秒スプレーすることにより行コイル表面に
成形加工油 を塗布し、1成形により カップ状に成形し缶胴を 作成した。その缶胴を常 法によりリドリンNHC 100  (A剤3.5voL%、 B剤0,8VO1
%)で70℃、40 秒の酸洗浄を行い、水洗 の後、アロジン4040 (1,5voi%)で35℃、 40 秒のジルコニウム系化成 処理を行い、水洗の後乾 燥した。その後スプレー にて塗装を行い、焼付は 処理を行った。
なおリドリンNHC100。
アロジン4040は商品名て った。
その後、各種用途により以下のような処理を行った。
i)キャンボデー あり、日本ペイント■製 である。
このようにして作成した試料をレトル高温殺菌処理を想
定した+00’C,30分の加熱処理を水中にて行い、
処理したコイル数に対して1コイルの中で塗膜剥離又は
膨れたものが発生したコイル数(密着不良発生コイル数
/処理コイル数)で表示した。
)キャンエンド:コイルを連続処理にて脱脂、エツチン
グ、化成処 理を施し、その後塗装処 理を行った。この塗装コ イルを缶蓋形状に打ち抜 き、リベット成形後タブ を取りつけた。
脱脂は50℃の湯にて30 秒、エツチングはリドリ ン420S (商品名9日本ペ イント■製)の5 vo1%溶 液にて60℃、30秒、化成 処理はアロジン401と45 (商品名1日本ペイント ■製)を各2,5vo1% 0.25vo1%で混合した溶液 で40℃で20秒の処理をし た。
このようにして作成した試料をキャンボデー同様レトル
ト高温殺菌処理を想定した100℃、30分の加熱処理
を水中にて行い、処理したコイル数に対して1コイルの
中で塗膜剥離又は膨れたものが発生したコイル数7(密
着不良発生コイル数/処理コイル数)で表示した。
)フ  ィ  ン:コイルを連続処理にて脱脂、エツチ
ング、化成処 理を施し、その後塗装処 理を行った。脱脂は50°C の湯にて30秒、エラチン グはリドリン322N−8(商 品名2日本ペイント■製) の2%溶液にて60℃、15 秒、化成処理はアロジン 401と45(商品名1日本 ペイント■製)を各2,5 vo1%、  0.25vo1%で混合した溶液で40
℃で20秒の処 理をした。
このようにして作成した試料をフィン形状に成形加工し
、加工したコイル数に対して1コイルの中で塗膜剥離し
たコイル数(密着不良発生コイル数/加工コイル数)で
表示した。
iv)  クロージヤー:キャンエンド、フィンと同様
コイルを連続処理に て脱脂、エツチング、化 装処理を施し、その後塗 装処理を行った。
脱脂は50℃の湯にて30 秒、エツチングはリドリ ン322N−8(商品名9日本 ペイント■製)の2%溶 液にて60℃、30秒、化成 処理はアロジン4040 (1,5vo1%)で35℃、 40 秒の処理を行った。
このようにして作成した試料を深絞り加工によりクロー
ジヤーに成形加工し、加工したコイル数に対して1コイ
ルの中で塗膜剥離したコイル数(密着不良発生コイル数
/加工コイル数)で表示した。
マ)自動車用ボデー:所定の寸法に切断後、エツチング
、化成処理の塗 装前の処理をした後、電 着塗装、中塗、上塗を施 した。エツチングは5% 水酸化ナトリウム中で50 ℃、 30秒行い、化成処理 はリン酸亜鉛系にて、電 着塗装はカチオン型を用 い、中塗、上塗と合わせ て塗膜厚は90μmとした。
このようにして作成した試料に、JIS K:キャンエ
ンド、フィンと 同様コイルを連続処理に て脱脂、エツチング、化 装処理を施し、その後塗 装処理を行った。
脱脂は50℃の湯にて30 秒、エツチングはリドリ ン4205 (商品名9日本ペ イント■製)の5 vo1%溶 液にて60℃、30秒、化成 処理はアロジン401と45 (商品名1日本ペイント ■製)を各2,5vo1%。
0、25vo1%で混合した溶液 で40℃20秒の処理をした。
5400に規定されている基盤目試験を行い、100個
のます目の中で剥がれなかったます目の数を数えた。例
えば、全て剥がれたものは0/+00であり、全て剥が
れなかったものは+00/+00である。
vi)カラーアルミ このようにして作成した試料に自動車用ボデーの場合と
同様、基盤目試験を行った。
上記試験の結果を第1表に併記した。
第1表から明らかなように本発明法は比較法。
従来法と比べて塗膜密着性に優れることがわかる。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば、塗装性に優れたAl板が得
られ、キャンボデー、カラーアルミ等の品質が向上する
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は金属缶を示す斜視図、第2図は熱交換器用フィ
ンを示す斜視図である。 1・・・缶 胴 2・・・缶 蓋 3・・・フィン 第1図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) Al又はAl合金板の製造方法において、熱間
    圧延終了後塗装前処理までの間に表面をpH5以下の酸
    性洗剤又はpH10以上のアルカリ性洗剤で1回以上洗
    浄して表面を50mg/m^2以上エッチングすること
    を特徴とする塗装性に優れたAl板の製造方法。
  2. (2)洗浄をAl圧延コイルに対して連続して行なう請
    求項(1)記載の塗装性に優れたAl板の製造方法。
  3. (3)洗浄により発生するスマットを除去する請求項(
    1)又は(2)記載の塗装性に優れたAl板の製造方法
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