JPH1046101A - 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法 - Google Patents

金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法

Info

Publication number
JPH1046101A
JPH1046101A JP8219282A JP21928296A JPH1046101A JP H1046101 A JPH1046101 A JP H1046101A JP 8219282 A JP8219282 A JP 8219282A JP 21928296 A JP21928296 A JP 21928296A JP H1046101 A JPH1046101 A JP H1046101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
metal material
group
formula
polymer
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.)
Pending
Application number
JP8219282A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Yoshida
昌之 吉田
Ryoji Ebara
良治 江原
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.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
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 Nihon Parkerizing Co Ltd filed Critical Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority to JP8219282A priority Critical patent/JPH1046101A/ja
Priority to KR1019970031539A priority patent/KR19980018179A/ko
Priority to TW086110645A priority patent/TW362112B/zh
Priority to AU39068/97A priority patent/AU717814B2/en
Priority to PCT/US1997/013685 priority patent/WO1998005804A1/en
Priority to BR9710781A priority patent/BR9710781A/pt
Priority to EP97936386A priority patent/EP0951581A1/en
Priority to CA002261702A priority patent/CA2261702A1/en
Publication of JPH1046101A publication Critical patent/JPH1046101A/ja
Priority to US09/975,523 priority patent/US20020037403A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09D161/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/07Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
    • C23C22/08Orthophosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/34Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
    • C23C22/36Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/34Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
    • C23C22/36Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates
    • C23C22/361Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides containing also phosphates containing titanium, zirconium or hafnium compounds

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地
皮膜を形成させた被覆金属材料において、成形性、耐食
性、ラミネートフィルム密着性および環境安全性に優れ
た被覆金属材料、およびその製造方法の提供。 【解決手段】 金属材料の表面にフィルムラミネート用
下地皮膜を形成させた被覆金属材料であって、皮膜が特
定構造単位よりなるフェノール、ナフトールもしくはビ
スフェノール−ホルムアルデヒド樹脂からなり、皮膜厚
が5〜500nmであり、皮膜の全付着量が炭素として
5〜500mg/m2であり、かつ該皮膜が金属材料表
面の90%以上を被覆している該被覆金属材料、および
その製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムをラミネ
ートする金属材料の表面に、このフィルムと金属材料表
面との密着性を高め、かつラミネートされた金属材料の
耐食性を向上させる、フィルムラミネート用の下地皮膜
を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、フィルムがラミネートされた金属
材料を絞り加工や絞りしごき加工、ストレッチドロー加
工等の厳しい加工に付しても、フィルムが剥離しないよ
うな高いフィルム密着性を与え、かつフィルムがラミネ
ートされた金属材料およびそれからの成形品に高い耐食
性を与える、フィルムラミネート用下地皮膜を形成させ
た被覆金属材料、およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属材料(鉄鋼材料、アルミニウム材料
等)の多くは種々の加工がなされた後に塗装され、家電
製品やビール等の飲料缶等に広く利用されている。一般
に、塗装には、溶剤系もしくは水系の塗料が使用され、
その後、焼付けが行われる。この塗装工程において、塗
料に起因する廃棄物(廃溶剤等)が産業廃棄物として排
出され、また、焼付け時に飛散する有機化合物(溶剤や
低分子の化合物)や排ガス(主に炭酸ガス)が大気に放
出されている。近年、地球環境保全を目的とし、これら
産業廃棄物や排ガスを低減しようとする取組みが行われ
ている。この中で、塗装に代わるものとしてフィルムを
ラミネートする技術が注目されている。
【0003】今までに、フィルムをラミネートし製缶す
る缶の製造方法やこれに関連する発明が多数提案されて
いる。例えば、軟鋼板にポリエチレンフィルムを被覆し
絞りしごき加工する「絞りしごき罐の製造方法(日本特
許第1571783号)」、所定の配合度をもつ熱可塑
性ポリエステル被覆を接着させた材料を用い製缶した
「絞りしごき罐(日本特許第1711723号)」、結
晶性の熱可塑性樹脂を被覆し特定の加工をする「薄肉化
深絞り缶の製造方法(特開平2−263523号公
報)」、熱可塑性樹脂をエチレンテレフタレートを主体
とするポリエステルのフィルムとしこれを被覆した金属
板を用いる「被覆深絞り缶の製造方法(特公平7−57
385号公報)」、金属板と特定の熱可塑性樹脂の被覆
層とからなる積層金属板を使用し高度の薄肉化を行った
「薄肉化絞り缶の製造方法(特開平3−133523号
公報)」、内側最表面に熱可塑性ポリエステル樹脂の被
覆層と無機酸化層、外側表面に展延性金属のメッキ層を
備え、メッキ層は特定量のすず層、ニッケル層およびア
ルミニウム層の1種または2種以上とし、特定の総しご
き率となるように薄肉化することによる「絞りしごき罐
(日本特許第1670957号)」が挙げられる。
【0004】さらに、加工用ラミネート金属材料の有機
被覆材料を配向性熱可塑性樹脂フィルムとし再絞り加工
時に結晶化度および配向度が高まるようにすると共に、
潤滑剤を含めた特定の絞り条件のもとで加工することに
より、深絞り缶に経済的な薄肉化を達成し、かつ被覆材
料を強度、耐久性に優れた保護層を形成する「被覆薄肉
缶の製造方法(特開平4−91825号公報)」、鋼板
面に錫含有金属を被覆率20〜80%の範囲で被覆し、
さらに金属クロムおよびクロム水和酸化物を被覆し、こ
の缶素材を深絞り缶とする「深絞り缶及びその製造方法
(特開平6−218465号公報)」、金属板の両面ま
たは片面に、特定の固有粘度をを有するポリエステル樹
脂層を形成することによって、薄肉化深絞り缶用金属板
に要求される優れた加工性、加工耐食性、特に成形され
た缶胴部における耐デンティング性(耐衝撃加工性)を
付与する「耐デンティング性に優れた薄肉化深絞り缶用
樹脂被覆金属板(特開平4−224936号公報)」が
挙げられる。
【0005】さらに、特定の諸条件を満足する冷延鋼板
を基体とする表面処理鋼板の有機樹脂被膜構造物を薄肉
化絞り成形することによる「薄肉化絞り缶の製造方法
(特公平7−108706号公報)」、鋼板上に特定条
件にて錫含有金属を被覆し、さらにその全面に金属クロ
ム、クロム水和酸化物と有機樹脂を順次被覆することに
より、耐食性に優れた深絞り缶を製造する「深絞り缶及
びその製造方法(特開平5−255864号公報)」、
上層がポリカーボネート樹脂、下層がポリエステル樹脂
からなる複合樹脂層で金属板を被覆することにより薄肉
化深絞り缶等に適するようにした「ポリカーボネート樹
脂被覆金属板およびその製造方法(特開平6−2269
15号公報)」、金属板の表面をポリカーボネート樹脂
とポリエステル樹脂を特定割合でブレンドした樹脂層で
被覆することにより、耐低温衝撃加工性に優れるように
した「樹脂被覆金属板およびその製造方法(特開平6−
255022号公報)」、レトルト処理を施す前の状態
で、金属板近傍のポリエステル樹脂層の結晶化分率と残
存二軸配向度を特定することにより、缶用材料に要求さ
れる加工性、耐食性に優れ、レトルト処理を施しても缶
外面が乳白色化しないようにした「耐熱水性に優れたポ
リエステル樹脂被覆金属板(特開平6−155660号
公報)」が挙げられる。
【0006】さらに、熱可塑性樹脂フィルムを被覆した
鋼板において、鋼板表裏面各々にクロム、錫の各メッキ
層およびクロム水和酸化物層を特定に形成することによ
り、加工後のフィルム密着性と耐食性の向上を図った
「ラミネート鋼板およびその原板(特開平7−1387
86号公報)」、缶の内面側のポリエステルフィルムは
表面が二軸方向に分子配向され、原子間力顕微鏡で視野
の表面から粗い部分を選び出し、測定した突起部の大き
いものの3点平均高さを特定して、炭酸飲料を開封した
ときの泡吹き現象を有効に防止した「缶用被覆金属板及
びそれから形成されたシームレス缶(特開平6−238
818号公報)」、有機樹脂の主成分の配向結晶を含む
ポリエステル樹脂の固有粘度と軸配向度と面配向度とを
特定することにより、耐衝撃性、耐食性の向上を可能に
した「耐衝撃性に優れた2ピース缶(特開平7−178
485号公報)」等が挙げられる。
【0007】これらの発明では、密着下地としてクロム
酸処理、クロム酸/リン酸処理または電解クロム酸処理
で形成された無機酸化物層を使うもの(前記、日本特許
1670957号)、金属クロムおよびクロム水和酸化
物を使うもの(前記、特開平6−218465号公
報)、電解クロム酸処理鋼板、TFS(Tin Fre
eSteel)、クロム水和酸化物皮膜、複層めっき、
合金めっきを使うもの(前記、特開平6−224936
号公報)、クロムとして3〜30mg/m2のクロム水
和酸化物皮膜を使うもの(前記、特開平6−22691
5号公報)、すずメッキ鋼板、TFS(前記、特開平6
−138786号公報)等が開示されている。これら発
明を大別するとスズメッキとクロム系の皮膜に分けられ
る。しかしながら、スズは高価であること、クロム系は
処理に有害な6価クロムを使用すると入った問題を有し
ている。
【0008】実際に上記開示の発明を利用し製缶工程で
の塗装工程を省略したシステムが実用化されている。こ
れは、TFSにポリエステル系フィルムをラミネート
し、ストレッチドローにて製缶する方法である。この方
法では、従来、行われていた塗装工程(塗布−焼付け)
が省略され、塗膜の代わりをラミネートしたフィルムが
果たしている。この技術は飲料缶の新しい製造システム
として非常に注目されている。しかしながら、現状で
は、フィルムラミネート後に厳しい加工が施されるため
に缶材料に対してフィルムが高い密着性を有し、加工後
も種々の内容物により腐食されない耐食性も兼ね備えて
いなければならないといつた性能を満足するラミネート
フィルムまたはラミネート方法は開発されておらず、ク
ロム系の皮膜処理が施されたTFSが独占的に使用され
ている。しかしながら、先に述べたように、皮膜処理に
有害な6価クロムを使用することより、ノンクロム系の
処理および処理皮膜が強く望まれているのである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の有するこれらの問題点を解決するためのものであり、
より具体的には、ノンクロム系のフィルムラミネート用
下地皮膜を形成させた被覆金属材料であって、その上に
ラミネートフィルムを施した場合に、絞り加工や絞りし
ごき加工、ストレッチドロー加工など厳しい加工工程を
経た後においても、優れたラミネートフィルム密着性を
示すと共に優れた耐食性を示す該被覆金属材料およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するための手段について鋭意検討した。その結
果、金属材料の表面に、特定の重合体を特定の皮膜厚、
特定の付着量および特定の被覆率で被覆した被覆金属材
料が該目的を達成することを見出し、本発明を完成し
た。すなわち、本発明は、金属材料の表面にフィルムラ
ミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料であっ
て、皮膜が下記式(I)で示される構造単位よりなる重
合体からなり、皮膜厚が5〜500nmであり、皮膜の
全付着量が炭素として5〜500mg/m2であり、か
つ該皮膜が金属材料表面の90%以上を被覆している該
被覆金属材料:
【0011】
【化5】
【0012】[式中、X1はそれぞれの構成単位におい
て独立に水素原子または下記式(II)
【0013】
【化6】
【0014】(式中、R1およびR2は、互いに独立に、
水素原子、C1〜C10のアルキル基またはC1〜C10のヒ
ドロキシアルキル基を表す)で表されるZ1基を表し、
1およびY2は、Y1が水素原子、水酸基、C1〜C5
アルキル基、C1〜C5のヒドロキシアルキル基、C6
12のアリール基、ベンジル基または下記式(III)
【0015】
【化7】
【0016】(式中、R3およびR4は、互いに独立に、
水素原子、C1〜C10のアルキル基、またはC1〜C10
ヒドロキシアルキル基を表し、X2は、Y1が上記式(I
II)で表される基である場合、式(I)で表されるそ
れぞれの構成単位において独立に水素原子または下記式
(IV)
【0017】
【化8】
【0018】(式中、R5およびR6は、互いに独立に、
水素原子、C1〜C10のアルキル基、またはC1〜C10
ヒドロキシアルキル基を表す)で表されるZ2基を表
す)で表される基を表し、Y2が水素原子を表すか、ま
たはY1とY1に隣接する位置に存在する場合のY2がY1
とY2との間の結合も含めて一体となって縮合ベンゼン
環を表し、ここにおいて、Z1基+Z2基の導入率はベン
ゼン環1個あたり0.2〜1.0個である]に関する。
【0019】上記において、式(I)におけるY1は式
(III)で表される基であることがラミネートフィル
ムと金属材料との密着性を高める観点から好ましい。ま
た、上記被覆金属材料は皮膜中にリン酸系化合物および
/または有機ケイ素化合物を含有していることが、ラミ
ネートフィルムと金属材料との密着性を高める観点から
好ましい。上記被覆金属材料は、上記フィルムラミネー
ト用下地皮膜を反応型皮膜として施しても良く、塗布型
皮膜として施しても良い。ここで「反応型」とは金属材
料表面と反応させて、その後に、表面に残存する未反応
物を水洗で除去し、乾燥する処理方法を意味し、塗布型
とは、塗布して水洗なしで乾燥する処理方法を意味す
る。
【0020】反応型皮膜を形成させる場合の被覆金属材
料の製造方法として、本発明はまた上記重合体と水から
なり、必要に応じリン酸系化合物および有機ケイ素化合
物の少なくとも1種を含有し、pHを2.5〜6.5に
調整した水系組成物であって、重合体の濃度が0.1g
/L以上であり、存在させる場合のリン酸系化合物およ
び有機ケイ素化合物の少なくとも1種の濃度が0.1g
/L以上である該水系組成物を金属材料の表面と接触さ
せて該表面と反応させることによりフィルムラミネート
用下地皮膜を形成させ、ついで該表面を、水洗、乾燥す
ることを特徴とする被覆金属材料の製造方法に関する。
【0021】塗布型皮膜を形成させる場合の被覆金属材
料の製造方法として、本発明はまた上記重合体と水から
なり、必要に応じリン酸系化合物および有機ケイ素化合
物の少なくとも1種を含有する水系組成物であって、重
合体の濃度が0.01g/L以上であり、存在させる場
合のリン酸系化合物および有機ケイ素化合物の少なくと
も1種の濃度が0.01g/L以上である該水系組成物
を金属材料の表面に塗布して該表面にフィルムラミネー
ト用下地皮膜を形成させ、ついで該表面を乾燥すること
を特徴とする被覆金属材料の製造方法に関する。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に本発明の内容について詳し
く説明する。本発明の被覆金属材料に用いる金属材料は
特に制限されないが、工業上、鉄鋼材料やアルミニウム
系材料が主として挙げられる。また、金属材料の形状に
ついても特に制限はないが、フィルムをラミネートしや
すい形状、例えば、板状、シート状、コイル状が好まし
い。
【0023】本発明の被覆金属材料に用いる重合体につ
いては、式(I)中、X1は前記したごとく、それぞれ
の構成単位において独立に、水素原子または式(II)
で表されるZ1基である。式(II)中、R1、R2は、
互いに独立に、水素原子、C1〜C10のアルキル基また
はC1〜C10のヒドロキシアルキル基を表すが、C11
上のアルキル基またはヒドロキシアルキル基では官能基
がバルキーすぎて皮膜が粗となり耐食性が低下する。式
(I)中、Y1は前記したごとく、水素原子、水酸基、
1〜C5のアルキル基、C1〜C5のヒドロキシアルキル
基、C6〜C12のアリール基、ベンジル基、ベンゾ基ま
たは式(III)で表される基を表すか、またはY2
よびY1とY2との間の結合と一体となって縮合ベンゼン
環を表すが、C6以上のアルキル基もしくはヒドロキシ
アルキル基またはC13以上のアリール基では樹脂がバル
キーとなり立体障害を引き起こし緻密な耐食性、密着性
に優れた皮膜にならない。Y1としては密着性の観点か
ら式(III)で表される基が好ましい。
【0024】また、前記したごとく、Z1基+Z2基の導
入率はベンゼン環1個あたり0.2〜1.0個である。
このことは、例えば、前記式(I)で表される構造単位
が100個結合してできた重合体であって、Z1基+Z2
基が100個導入されているとすると、Z1基+Z2基の
導入率は、Y1が式(III)で表される基でない場合
には1.0であり、Y1が式(III)で表される基で
ある場合には0.5であることを意味する。Z1基+Z2
基の導入率が0.2未満では樹脂と金属材料との密着性
が十分でなく、加工時にフィルムが剥離しやすくなる問
題がある。Z1基+Z2基の導入率が1より大きいとバル
キーすぎて皮膜が粗となり耐食性が低下する可能性があ
る。
【0025】本発明の被覆金属材料の皮膜を構成する式
(I)で表される重合体は常法により製造し得る。例え
ば、式(I)で表される重合体は、フェノール化合物、
ナフトール化合物またはビスフェノール類(ビスフェノ
ールA、F等)とホルムアルデヒドとを重縮合し、つい
でホルムアルデヒドとアミンを用いて官能基X1、X2
導入することにより製造し得る。ホルムアルデヒドとし
ては通常ホルマリンを用いる。重合体の分子量について
は特に制限ないが、通常1000〜100万程度、好ま
しくは1000〜10万程度、特に1000〜1万程度
であるのが適当である。分子量の測定は皮膜を剥離した
後、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって
行うことができる。
【0026】また、前記したごとく、本発明の被覆金属
材料は皮膜中にリン酸系化合物および/または有機ケイ
素化合物を含有していることが、ラミネートフィルムと
金属材料との密着性を高める観点から好ましい。かかる
目的に使用し得るリン酸系化合物としては、リン酸もし
くはその塩、縮合リン酸もしくはその塩、リン酸ジルコ
ニウム、リン酸チタン等を挙げることができる。ここで
塩としてはアンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩
等のアルカリ金属塩を挙げることができる。また、有機
ケイ素化合物としては、ビニルエトキシシラン、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0027】リン酸系化合物の金属材料に対する使用量
は、上記目的を達成するためには、リンとして0.1m
g/m2以上であることが必要であり、200mg/m2
以下であることが好ましい。0.1mg/m2未満では
ラミネートフィルムの密着性を高める効果が認められ
ず、200mg/m2を超えると、コストが高くなる。
有機ケイ素化合物の金属材料に対する使用量は、上記目
的を達成するためには、ケイ素として0.1mg/m2
であることが必要であり、100mg/m2以下である
ことが好ましい。0.1mg/m2未満では密着性を高
める効果が乏しく、100mg/m2を超えると、コス
トが高くなる。なお、リン付着量およびケイ素付着量は
市販の蛍光X線分析装置で定量することができる。すな
わち、リンまたはケイ素の付着量が既知で付着量の異な
るサンプルを複数測定し、この際の強度(cps)よ
り、強度−付着量の検量線を作成する。同様の条件で本
発明の被覆金属材料からサンプルを切り出し、測定す
る。この測定強度を検量線に基づき付着量に変換する。
【0028】本発明の被覆金属材料の下地皮膜について
は皮膜厚が5〜500nmであることが必要であり、1
5〜300nmであることが好ましく、50〜300n
mであることがさらに好ましい。皮膜厚が5nm未満で
はラミネートフィルムの優れた密着性が得られず、50
0nmを超えると金属材料の有する色調を損ねる可能性
が高い。また、下地皮膜の全付着量は炭素として5〜5
00mg/m2の範囲にあることが必要であり、50〜
200mg/m2の範囲にあることが好ましい。下地皮
膜の全付着量が5mg/m2未満では優れた密着性が得
られず、500mg/m2を超えると金属材料の有する
色調を損ねる可能性が高い。本発明の被覆金属材料の下
地皮膜については、さらに、該皮膜が金属材料の表面の
90%以上を被覆していなければならない。90%未満
の被覆率では加工時にフィルムが剥離しやすい。
【0029】上記炭素付着量、皮膜厚および被覆率の測
定方法について以下に説明する。炭素付着量の測定は市
販の表面炭素分析装置を用いて測定する。すなわち、ま
ず本発明の被覆金属材料を適当なサイズ(20〜50c
2程度)に切り出してサンプルとする。表面炭素分析
装置はサンプルを昇温し、表面に存在する炭素を酸化し
てガス化し、このガスをIR(赤外吸収)で定量する原
理となっている。測定条件は表面の炭素を酸化してガス
化させる条件であれば良いが、一般に400〜500℃
で5〜10分の条件で測定することが好ましい。皮膜厚
および被覆率は市販のXPS(X線光電子分光分析)装
置で定量する。XPSとはサンプルを超高真空(10−
5Pa以下)においてX線で励起し、この際に放出され
る光電子を分析する装置である。この光電子の強度と感
度係数より表面に存在する原子の比率を計算することが
できる。なお、皮膜厚および被覆率の定量計算方法はす
でに確立されたものであり、プログラムとして市販され
ている。
【0030】まず被覆率の測定について説明する。大気
にさらされたサンプルは必ず何らかの汚染を受けてい
る。このため、大気中で清浄にしたサンプルでもXPS
で分析すると最表面には炭素等の汚染物が検出される。
この影響を除去するため、本発明における被覆率の算定
に際しては、最表面をアルゴンで若干スパッタリング
(2nm)してから分析を行っている。すなわち、XP
S分析装置に併設されている市販のアルゴンスパッタリ
ングガンを用いて表面を2nmスパッタリングして汚染
物を除去した後にX線で表面を励起し光電子を分析し
た。X線で励起した後、ワイドスキャンと呼ばれる分析
を行い、まず、表面に存在する原子の定性を行う。本発
明において下地皮膜で検出される元素は、通常、炭素、
酸素、リン、ケイ素、ジルコニウム、チタン、金属材料
(鉄、アルミニウム)が主である。定性にて測定された
元素について定量計算を行い、これより金属材料の原子
%であるAを算出する。このAを用いて被覆率を次式
(V)により計算する。 被覆率=100−A (V)
【0031】次に、皮膜厚は上述のアルゴンスパッタリ
ングガンを用いて測定する。皮膜厚が既知(透過電子顕
微鏡等で測定)の皮膜厚が異なる幾つかのサンプルにつ
いて皮膜厚を測定する。まず、各サンプルについて、ア
ルゴンスパッタリング−光電子分析を数回繰り返す。上
記被覆率が40%になるまでを皮膜が存在したと仮定
し、これに要したスパッタリングの積算時間と皮膜厚と
の間の検量線を作成する。ついで、本発明の被覆金属材
料からのサンプルを分析し、被覆率が40%になるまで
のスパッタリング積算時間と検量線より皮膜厚を算出す
る。
【0032】次に、本発明の被覆金属材料の製造方法に
ついて説明する。金属材料にフィルムラミネート用下地
皮膜を施して本発明の被覆金属材料を製造するに先立
ち、まず金属材料表面を清浄にする必要がある。すなわ
ち、工業的に使用される金属材料は圧延油が付着してい
たり、防錆油等が塗布されていることが多いので、これ
らを除去(脱脂)する必要がある。脱脂方法は特に制限
されず、一般的に使用される溶剤脱脂、アルカリ脱脂ま
たは酸系脱脂を採用することができる。本発明の被覆金
属材料は、すでに述べたごとく、前述したフィルムラミ
ネート用下地皮膜を反応型皮膜として施すことにより製
造しても良く、塗布型皮膜として施すことにより製造し
ても良い。ここで「反応型」とは、すでに述べたごと
く、金属材料表面と反応させて、その後に、表面に残存
する未反応物を水洗で除去する処理方法を意味し、塗布
型とは、塗布して水洗なしで乾燥する処理方法を意味す
る。
【0033】反応型皮膜を形成させる場合の本発明の被
覆金属材料の製造は、すでに述べたごとく、上記重合体
と水からなり、必要に応じリン酸系化合物および有機ケ
イ素化合物の少なくとも1種を含有し、pHを2.5〜
6.5に調整した水系組成物であって、重合体の濃度が
0.1g/L以上であり、存在させる場合のリン酸系化
合物および有機ケイ素化合物の少なくとも1種の濃度が
0.1g/L以上である該水系組成物を金属材料の表面
と接触させて該表面と反応させることによりフィルムラ
ミネート用下地皮膜を形成させることにより行うことが
できる。
【0034】上記において重合体、リン酸系化合物およ
び有機ケイ素化合物としては、本発明の被覆金属材料に
ついての説明で挙げたものと同じものを挙げることがで
きる。pHは好ましくは3.0〜5.0に調整する。p
Hが2.5未満であると皮膜の形成が充分でなく、6.
5を超えると水系組成物の安定性に問題が生じる。この
pHの調整は、必要に応じ、リン酸、縮合リン酸、フッ
化水素酸等の等の酸、特に鉱酸、水酸化ナトリウム等に
より行うことができる。これらの酸はエッチング剤とし
て作用する。また、このエッチング効率を高めるため
に、すなわちエッチング助剤として過酸化水素等を用い
ることができる。重合体の濃度は0.1g/L以上であ
ることが必要であり、0.1〜10g/Lであることが
好ましく、0.3〜3g/Lであることがさらに好まし
い。重合体の濃度が0.1g/L未満であると皮膜の形
成が充分でなく、10g/Lを超えるとコストが高くな
る。リン酸系化合物および有機ケイ素化合物の少なくと
も1種の濃度は0.1g/L以上であることが必要であ
り、0.1〜30g/Lであることが好ましく、0.3
〜1g/Lであることがさらに好ましい。リン酸系化合
物および有機ケイ素化合物の少なくとも1種の濃度が
0.1g/L未満であると反応性が不十分であり、30
g/Lを超えるとコストが高くなる。
【0035】上記水系組成物と金属材料の表面との接触
は、特に制限されないが、通常、該水系組成物を金属材
料表面にスプレーするかまたは金属材料を該水系組成物
に浸漬することにより行うことができる。上記処理時の
該水系組成物の温度は、特に制限されないが、通常40
〜60℃であることが好ましい。スプレーの場合、スプ
レー後1〜30秒程度放置するのが好ましく、浸漬の場
合、浸漬時間は1〜30秒程度であるのが好ましい。こ
の接触によって金属材料表面がエッチングされ部分的な
界面pHの上昇が起こり、この際に重合体が表面に析出
し、これを被覆する。反応型皮膜を形成させる場合に
は、接触処理後、通常、未反応物を水洗により除去す
る。ついで、通常、塗膜の乾燥を行うが、この際の乾燥
温度は、特に制限されないが、通常60〜200℃であ
ることが好ましく、乾燥は通常熱風乾燥により行う。乾
燥皮膜について、皮膜厚、皮膜付着量および被覆率、さ
らにはリン酸系化合物の付着量および有機ケイ素化合物
の付着量は、本発明の被覆金属材料について説明した範
囲になるように調整するが、この調整は、上記水系組成
物中の重合体の濃度、エッチング剤の濃度、リン酸系化
合物の濃度、有機ケイ素化合物の濃度、処理温度、処理
時間等を調整することにより行うことができる。反応型
皮膜を形成させることによるメリットは、薄い皮膜厚で
高い被覆率が達成され、かつ、均一性の良い皮膜が得ら
れることである。
【0036】塗布型皮膜を形成させる場合の本発明の被
覆金属材料の製造は、すでに述べたごとく、上記重合体
と水からなり、必要に応じリン酸系化合物および有機ケ
イ素化合物の少なくとも1種を含有する水系組成物であ
って、重合体の濃度が0.01g/L以上であり、リン
酸系化合物および有機ケイ素化合物の少なくとも1種の
濃度が0.01g/L以上である該水系組成物を金属材
料の表面に塗布して該表面にフィルムラミネート用下地
皮膜を形成させ、ついで該表面を乾燥することにより行
うことができる。
【0037】上記において重合体、リン酸系化合物およ
び有機ケイ素化合物としては、本発明の被覆金属材料に
ついての説明で挙げたものと同じものを挙げることがで
きる。重合体の濃度は0.01g/L以上であることが
必要であり、0.01〜10g/Lであることが好まし
く、0.1〜2g/Lであることがさらに好ましい。重
合体の濃度が0.01g/L未満であると充分な付着量
が得られず、10g/Lを超えるとコストが高くなる。
リン酸系化合物および有機ケイ素化合物の少なくとも1
種の濃度は0.01g/L以上であることが必要であ
り、0.01〜30g/Lであることが好ましく、0.
05〜3g/Lであることがさらに好ましい。リン酸系
化合物および有機ケイ素化合物の少なくとも1種の濃度
が0.01g/L未満であると充分な付着量が得られ
ず、30g/Lを超えるとコストが高くなる。上記水系
組成物のpHは、反応型皮膜を形成させる場合と異な
り、任意的であり特に制限されないが、通常3〜6程度
であることが適当である。
【0038】上記水系組成物の金属材料表面への塗布
は、特に制限されないが、通常、該水系組成物を金属材
料表面にロールコート等にて塗布することにより行うこ
とができる。塗布時の該水系組成物の温度は、特に制限
されないが、通常15〜35℃であることが好ましい。
ついで、通常、塗膜の乾燥を行うが、この際の乾燥温度
は、特に制限されないが、通常80〜200℃であるこ
とが好ましく、乾燥は通常熱風乾燥により行う。乾燥皮
膜について、皮膜厚、皮膜付着量および被覆率、さらに
はリン酸系化合物の付着量および有機ケイ素化合物の付
着量は、本発明の被覆金属材料について説明した範囲に
なるように調整するが、この調整は、上記水系組成物中
の重合体の濃度、リン酸系化合物の濃度、有機ケイ素化
合物の濃度、塗布温度等を調整することにより行うこと
ができる。塗布型皮膜を形成させることによるメリット
は、連続工程の一環として処理を行えることである。す
なわち、連続工程でフィルムラミネートを行う場合の、
前処理として、塗布型皮膜形成を行える点である。
【0039】上記のようにして調製した、金属材料の表
面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた、本発
明の被覆金属材料にフィルムをラミネートする場合、そ
の方法は従来のクロム系の下地皮膜が施された被覆金属
材料にフィルムをラミネートする場合と同様で良い。ラ
ミネートするフィルムは特に制限されず、従来の技術の
項で述べたような従来使用されているラミネート用フィ
ルムを用いることができる。具体的には例えばポリエス
テルフィルム、特にテレフタル酸ビニルを主体とするフ
ィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィ
ルム等の熱可塑性樹脂のフィルムが挙げられる。ラミネ
ートするフィルムの形状は特に制限されないが、通常板
状、シート状等のものを使用する。かかるフィルムのラ
ミネート方法についても特に制限はないが、通常フィル
ムを加熱軟化させてラミネートする。この際接着剤の使
用は通常不要であるが、使用しても構わない。
【0040】
【実施例】以下に本発明の下地皮膜に関し、幾つかの実
施例を挙げ、その有用性を比較例と対比して示す。 [金属材料] 1 アルミニウム合金板 市販のアルミニウム−マンガン合金板(JIS A30
04 板厚:0.3mm 板寸法:200×300m
m)を、市販の酸性洗浄剤(パルクリーン500:日本
パーカライジング株式会社製)の8%水溶液を75℃で
20秒スプレーすることにより洗浄し、ついで水洗して
表面を清浄にした。 2 鋼板 市販の冷延鋼板(JIS SPCC 板厚:0.3mm
板寸法:200×300mm)を、市販の洗浄剤(フ
ァインクリーナー4328:日本パーカライジング株式
会社製)の2%水溶液を60℃で20秒スプレーするこ
とにより洗浄し、ついで水洗して表面を清浄にした。
【0041】[被覆金属材料の製造]アルミニウム合金
板または鋼板を下記実施例または比較例にしたがって被
覆処理し、反応型下地皮膜または塗布型下地皮膜を形成
させた。
【0042】[炭素付着量測定方法]上記下地皮膜の炭
素付着量(mg/m2)を市販の表面炭素分析装置(L
ECO製)を用いて測定した。サンプルサイズは32c
2で測定条件は400℃−8分とした。 [被覆率および皮膜厚]上記下地皮膜の状態を市販のX
PS(X線光電子分光分析)装置(島津製作所製)を用
いて分析した。励起X線としてMgを用い、条件は8k
V−30mAとした。試料のサイズはφ5mmとした。
最表面を2nmスパッタリングして、定性分析を行っ
た。この際検出された元素を定量計算し、前述の式
(V)に従い、被覆率を算出した。また、XPS装置に
市販のアルゴンスパッタリングガン(島津製作所製)を
併設し、スパッタリングにて皮膜を破壊除去した。スパ
ッタリングの条件は600V−50mAとした。この際
のスパッタリング時間より前述の方法にしたがって皮膜
厚(nm)を求めた。
【0043】[フィルムラミネートと成形]上記被覆金
属材料にポリエステル系フィルム(膜厚30μm)を1
80℃でラミネートた。その後、この金属材料をφ14
0mmに打ち抜き、これを絞りカップを作製した。つい
でこのカップを再度絞り、さらにしごき加工を3枚のダ
イで行い、絞りしごき缶を作製した。
【0044】[フィルムラミネートした被覆金属材料の
性能評価] 1成形性 絞りしごき加工した際に、破断した場合を「×」、破断
しないもののキズが入った場合を「△」、破断はもちろ
んキズもない場合を「○」として評価した。 2耐食性 絞りしごき加工により成形した缶体を用い、市販のエナ
メルレーター(Peco社製)でもれ電流を測定した。
測定液は0.5%の食塩水を用い、6.3Vで4秒後の
電流値を測定した。電流値は低い方が好ましい。0.3
mA未満の場合を「○」、0.3mA以上1.0mA未
満の場合を「△」、1.0mA以上の場合を「×」とし
て評価した。 3密着性 絞りしごき加工により成形した缶体を市販の滅菌器でレ
トルト(=加圧蒸気中で加温)した。条件は121℃−
30分とした。レトルト処理後のフィルムの密着状態よ
り密着性を評価した。素地との剥離が全くない場合を
「○」、一部剥離の場合を「△」、全面剥離の場合を
「×」として評価した。 4環境安全性 下地皮膜を形成するに際して、人体に有害な物質である
6価クロムを使用する場合を「×」、使用しない場合を
「○」として評価した。
【0045】実施例1 上記アルミニウム合金板に下記水系組成物1を塗布し、
ついで80℃で塗膜を乾燥して塗布型下地皮膜を形成さ
せた。 水系組成物1 下記水溶性重合体1固形分 2.0g/L pH 6.0(リン酸で調整) 水溶性重合体1 X1が、式(I)で表されるそれぞれの構成単位におい
て独立に、水素原子またはZ1A=−CH2N(CH32
であり、Y1=Y2=水素原子であり、Z1A基の導入率が
ベンゼン環1個あたり0.5個である式(I)で表され
る重合体であって、平均分子量3000のもの
【0046】実施例2 上記アルミニウム合金板に下記水系組成物2を塗布し、
ついで80℃で塗膜を乾燥して塗布型下地皮膜を形成さ
せた。 水系組成物2 下記水溶性重合体2固形分 0.5g/L pH 6.0(リン酸で調整) 水溶性重合体2 X1が、式(I)で表されるそれぞれの構成単位におい
て独立に、水素原子またはZ1B=−CH2N(CH32
であり、Y1が式
【0047】
【化9】
【0048】(式中、X2Bは、式(I)で表されるそれ
ぞれの構成単位において独立に、水素原子またはZ2B
−CH2N(CH32である)で表される基であり、Y2
が水素原子であり、Z1B基+Z2B基の導入率がベンゼン
環1個あたり1.0個である式(I)で表される重合体
であって、平均分子量1500のもの
【0049】実施例3 上記アルミニウム合金板に下記水系組成物3を組成物温
度50℃で20秒スプレーし、表面を水洗−脱イオン水
洗し、ついで80℃で塗膜を乾燥して反応型下地皮膜を
形成させた。 水系組成物3 HF 0.05g/L H3PO4 2.0g/L Na427・10H2O 2.0g/L 下記水溶性重合体3固形分 5.0g/L pH 4.0(水酸化ナトリウムで調整) 水溶性重合体3 X1が、式(I)で表されるそれぞれの構成単位におい
て独立に、水素原子またはZ1C=−CH2N(CH2CH
2OH)2であり、Y1が式
【0050】
【化10】
【0051】(式中、X2Cは、式(I)で表されるそれ
ぞれの構成単位において独立に、水素原子またはZ2C
−CH2N(CH2CH2OH)2である)で表される基で
あり、Y2が水素原子であり、Z1C基+Z2C基の導入率
がベンゼン環1個あたり0.75個である式(I)で表
される重合体であって、平均分子量5000のもの
【0052】実施例4 上記アルミニウム合金板に下記水系組成物4を組成物温
度60℃で4秒浸漬し、表面を水洗−脱イオン水洗し、
ついで80℃で塗膜を乾燥して反応型下地皮膜を形成さ
せた。 水系組成物4 HF 0.05g/L H22 1.0g/L H3PO4 2.0g/L Na427・10H2O 2.0g/L 下記水溶性重合体4固形分 5.0g/L pH 3.5(水酸化ナトリウムで調整) 水溶性重合体4 X1が、式(I)で表されるそれぞれの構成単位におい
て独立に、水素原子またはZ1D=−CH2N(CH2CH
2CH2OH)(CH3)であり、Y1が式
【0053】
【化11】
【0054】(式中、X2Dは、式(I)で表されるそれ
ぞれの構成単位において独立に、水素原子またはZ2D
−CH2N(CH2CH2CH2OH)(CH3)である)
で表される基であり、Y2が水素原子であり、Z1D基+
2D基の導入率がベンゼン環1個あたり0.50個であ
る式(I)で表される重合体であって、平均分子量75
00のもの
【0055】実施例5 上記鋼板に下記水系組成物5を塗布して塗布型下地皮膜
を形成させ、ついで80℃で塗膜を乾燥した。 水系組成物5 水溶性重合体1固形分 2.0g/L H2ZrF6 0.1g/L H3PO4 0.1g/L pH 6.0(アンモニア水で調整)
【0056】実施例6 上記鋼板に下記水系組成物6を塗布し、ついで80℃で
塗膜を乾燥して塗布型下地皮膜を形成させた。 水系組成物6 水溶性重合体3固形分 2.0g/L H2ZrF6 0.1g/L H3PO4 0.1g/L γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 0.05g/L pH 6.0(アンモニア水で調整)
【0057】実施例7 上記鋼板に下記水系組成物7を組成物温度60℃で10
秒浸漬し、表面を水洗−脱イオン水洗し、ついで80℃
で塗膜を乾燥して反応型下地皮膜を形成させた。 水系組成物7 HF 0.10g/L H22 2.0g/L H3PO4 2.0g/L Na427・10H2O 2.0g/L 下記水溶性重合体3固形分 5.0g/L pH 4.0(水酸化ナトリウムで調整)
【0058】比較例1 上記アルミニウム合金板に、市販のリン酸クロメート化
成剤(アルクロムK702:日本パーカライジング株式
会社製)の4%水溶液を該水溶液温度50℃で10秒ス
プレーし、表面を水洗−脱イオン水洗し、ついで80℃
で塗膜を乾燥して下地皮膜を形成させた。
【0059】比較例2 上記アルミニウム合金板に、市販のジルコニウム系化成
剤(アロジンN−405:日本パーカライジング株式会
社製)の2%水溶液を該水溶液温度40℃で10秒スプ
レーし、表面を水洗−脱イオン水洗し、ついで80℃で
塗膜を乾燥して下地皮膜を形成させた。
【0060】比較例3 上記鋼板に下記水系組成物8を塗布し、ついで80℃で
塗膜を乾燥して下地皮膜を形成させた。 水系組成物8 H2ZrF6 0.1g/L H4PO4 0.1g/L γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 0.05g/L pH 6.0(アンモニア水で調整)
【0061】比較例4 市販のTFS(クロム系の皮膜処理が施されている)を
用いた。
【0062】上記実施例1〜7および比較例1〜4にお
いて製造した被覆金属材料の下地皮膜の皮膜厚、炭素付
着量、被覆率を表1に示す。また、該被覆金属材料の性
能の評価結果も表1に併せて示す。表1の結果から明ら
かなように、実施例1〜7の本発明の被覆金属材料は成
形性、耐食性、密着性および環境安全性のすべてに優れ
ている。他方、リン酸クロメート皮膜を施した比較例1
の被覆金属材料、ジルコニウム系皮膜を施した比較例2
の被覆金属材料、本発明で使用する重合体を含まない皮
膜を施した比較例3の被覆金属材料およびTFSは、成
形性、耐食性、密着性および環境安全性をすべてを満足
することはできない。
【0063】
【表1】
【0064】
【発明の効果】本発明の被覆金属材料は成形性、耐食
性、密着性および環境安全性のすべてに優れている。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属材料の表面にフィルムラミネート用
    下地皮膜を形成させた被覆金属材料であって、皮膜が下
    記式(I)で示される構造単位よりなる重合体からな
    り、皮膜厚が5〜500nmであり、皮膜の全付着量が
    炭素として5〜500mg/m2であり、かつ該皮膜が
    金属材料表面の90%以上を被覆している該被覆金属材
    料: 【化1】 [式中、X1はそれぞれの構成単位において独立に水素
    原子または下記式(II) 【化2】 (式中、R1およびR2は、互いに独立に、水素原子、C
    1〜C10のアルキル基またはC1〜C10のヒドロキシアル
    キル基を表す)で表されるZ1基を表し、 Y1およびY2は、Y1が水素原子、水酸基、C1〜C5
    アルキル基、C1〜C5のヒドロキシアルキル基、C6
    12のアリール基、ベンジル基または下記式(III) 【化3】 (式中、R3およびR4は、互いに独立に、水素原子、C
    1〜C10のアルキル基、またはC1〜C10のヒドロキシア
    ルキル基を表し、X2は、Y1が上記式(III)で表さ
    れる基である場合、式(I)で表されるそれぞれの構成
    単位において独立に水素原子または下記式(IV) 【化4】 (式中、R5およびR6は、互いに独立に、水素原子、C
    1〜C10のアルキル基、またはC1〜C10のヒドロキシア
    ルキル基を表す)で表されるZ2基を表す)で表される
    基を表し、Y2が水素原子を表すか、またはY1とY1
    隣接する位置に存在する場合のY2がY1とY2との間の
    結合も含めて一体となって縮合ベンゼン環を表し、 ここにおいて、Z1基+Z2基の導入率はベンゼン環1個
    あたり0.2〜1.0個である]。
  2. 【請求項2】 式(I)においてYが式(III)で表
    される基である請求項1記載の被覆金属材料。
  3. 【請求項3】 皮膜中にリン酸系化合物を金属材料に対
    しリンとして0.1mg/m2以上含有している請求項
    1記載の被覆金属材料。
  4. 【請求項4】 皮膜中に有機ケイ素化合物を金属材料に
    対しケイ素として0.1mg/m2以上含有している請
    求項1記載の被覆金属材料。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の重合体と水からなり、p
    Hを2.5〜6.5に調整した水系組成物であって、重
    合体の濃度が0.1g/L以上である該水系組成物を金
    属材料の表面と接触させて該表面と反応させることによ
    りフィルムラミネート用下地皮膜を形成させ、ついで該
    表面を水洗、乾燥することを特徴とする被覆金属材料の
    製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の重合体と水からなる水系
    組成物であって、重合体の濃度が0.01g/L以上で
    ある該水系組成物を金属材料の表面に塗布して該表面に
    フィルムラミネート用下地皮膜を形成させ、ついで該表
    面を乾燥することを特徴とする被覆金属材料の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 水系組成物がリン酸系化合物および有機
    ケイ素化合物の少なくとも1種を0.01g/L以上含
    有する請求項5項または6項記載の製造方法。
JP8219282A 1996-08-01 1996-08-01 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法 Pending JPH1046101A (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8219282A JPH1046101A (ja) 1996-08-01 1996-08-01 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法
KR1019970031539A KR19980018179A (ko) 1996-08-01 1997-07-08 금속재료 표면에 필름 라미네이트용 하지파막을 형성시킨 피복 금속재료 및 그 제조방법
TW086110645A TW362112B (en) 1996-08-01 1997-07-26 Compositions and process of membranes coiled on the surface of the metals
AU39068/97A AU717814B2 (en) 1996-08-01 1997-07-31 Phenolic-formaldehyde resin coated metal surfaces and process thereof
PCT/US1997/013685 WO1998005804A1 (en) 1996-08-01 1997-07-31 Phenolic-formaldehyde resin coated metal surfaces and process thereof
BR9710781A BR9710781A (pt) 1996-08-01 1997-07-31 Artigo de metal revestido e processo para fornecer uma superficie de uma substrato de metal
EP97936386A EP0951581A1 (en) 1996-08-01 1997-07-31 Phenolic-formaldehyde resin coated metal surfaces and process thereof
CA002261702A CA2261702A1 (en) 1996-08-01 1997-07-31 Phenolic-formaldehyde resin coated metal surfaces and process thereof
US09/975,523 US20020037403A1 (en) 1996-08-01 2001-10-11 Metal-coating-film laminate system and a method of use of the coating in a film laminating process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8219282A JPH1046101A (ja) 1996-08-01 1996-08-01 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1046101A true JPH1046101A (ja) 1998-02-17

Family

ID=16733075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8219282A Pending JPH1046101A (ja) 1996-08-01 1996-08-01 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0951581A1 (ja)
JP (1) JPH1046101A (ja)
KR (1) KR19980018179A (ja)
AU (1) AU717814B2 (ja)
BR (1) BR9710781A (ja)
CA (1) CA2261702A1 (ja)
TW (1) TW362112B (ja)
WO (1) WO1998005804A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001121648A (ja) * 1999-10-26 2001-05-08 Tsutsumi Yotaro アルミニウム製缶材料、缶及び缶蓋
WO2003052005A1 (de) * 2001-12-17 2003-06-26 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Mittel zur erzeugung einer haftgrundierung auf metalloberflächen sowie behandlungsverfahren
JP2004218070A (ja) * 2002-12-24 2004-08-05 Nippon Paint Co Ltd 塗装前処理方法
KR100449213B1 (ko) * 2001-02-05 2004-09-18 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 개선된 표면처리 리드 단자를 가진 막 밀봉형 비수성전해질 전지
JP2004285378A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Nippon Steel Corp 耐錆性に優れたラミネート容器用鋼板
WO2007029755A1 (ja) 2005-09-09 2007-03-15 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. 樹脂被覆シームレスアルミニウム缶及び樹脂被覆アルミニウム合金缶蓋
US8075708B2 (en) 2002-12-24 2011-12-13 Nippon Paint Co., Ltd. Pretreatment method for coating

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001007679A1 (en) * 1999-07-26 2001-02-01 Chemetall Plc Metal surface treatment
EP1350865A3 (de) * 2002-04-05 2004-12-29 ThyssenKrupp Stahl AG Verzinktes und phosphatiertes Blech sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Blechs
US7947333B2 (en) 2006-03-31 2011-05-24 Chemetall Gmbh Method for coating of metallic coil or sheets for producing hollow articles

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2392574A (en) * 1943-02-13 1946-01-08 Us Rubber Co Adhesives
US2448397A (en) * 1944-06-07 1948-08-31 Remington Arms Co Inc Corrosion resistant coated steel
US2494297A (en) * 1945-03-16 1950-01-10 Heresite & Chemical Company Composite resinous coated metal and process of making same
US2585197A (en) * 1950-04-14 1952-02-12 Union Carbide & Carbon Corp Oil-free wrinkle finish coating
US3868276A (en) * 1973-01-12 1975-02-25 Hooker Chemicals Plastics Corp Process for treating metal articles
US3961992A (en) * 1974-10-03 1976-06-08 The Lubrizol Corporation Method of treating metal surfaces
US5298289A (en) * 1987-12-04 1994-03-29 Henkel Corporation Polyphenol compounds and treatment and after-treatment of metal, plastic and painted surfaces therewith
US4963596A (en) * 1987-12-04 1990-10-16 Henkel Corporation Treatment and after-treatment of metal with carbohydrate-modified polyphenol compounds
US4978399A (en) * 1988-01-04 1990-12-18 Kao Corporation Metal surface treatment with an aqueous solution
US5125989A (en) * 1989-04-21 1992-06-30 Henkel Corporation Method and composition for coating aluminum
JP3139795B2 (ja) * 1991-10-29 2001-03-05 日本パーカライジング株式会社 複合皮膜形成用金属表面処理剤
JPH05186737A (ja) * 1992-01-10 1993-07-27 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 金属表面処理剤及び金属表面処理方法
US5449415A (en) * 1993-07-30 1995-09-12 Henkel Corporation Composition and process for treating metals
US5427632A (en) * 1993-07-30 1995-06-27 Henkel Corporation Composition and process for treating metals
JP3539756B2 (ja) * 1994-04-15 2004-07-07 日本パーカライジング株式会社 金属材料表面処理用重合体組成物および処理方法
JP2771110B2 (ja) * 1994-04-15 1998-07-02 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法
JP3620893B2 (ja) * 1995-07-21 2005-02-16 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム含有金属用表面処理組成物及び表面処理方法
JP3544761B2 (ja) * 1995-10-13 2004-07-21 日本パーカライジング株式会社 アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法
JP4007627B2 (ja) * 1996-03-11 2007-11-14 日本パーカライジング株式会社 金属材料用表面処理剤組成物および処理方法
JPH101782A (ja) * 1996-06-13 1998-01-06 Nippon Paint Co Ltd 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001121648A (ja) * 1999-10-26 2001-05-08 Tsutsumi Yotaro アルミニウム製缶材料、缶及び缶蓋
JP4631111B2 (ja) * 1999-10-26 2011-02-16 東洋製罐株式会社 アルミニウム製缶材料、缶及び缶蓋
KR100449213B1 (ko) * 2001-02-05 2004-09-18 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 개선된 표면처리 리드 단자를 가진 막 밀봉형 비수성전해질 전지
WO2003052005A1 (de) * 2001-12-17 2003-06-26 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Mittel zur erzeugung einer haftgrundierung auf metalloberflächen sowie behandlungsverfahren
JP2004218070A (ja) * 2002-12-24 2004-08-05 Nippon Paint Co Ltd 塗装前処理方法
US8075708B2 (en) 2002-12-24 2011-12-13 Nippon Paint Co., Ltd. Pretreatment method for coating
JP2004285378A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Nippon Steel Corp 耐錆性に優れたラミネート容器用鋼板
WO2007029755A1 (ja) 2005-09-09 2007-03-15 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. 樹脂被覆シームレスアルミニウム缶及び樹脂被覆アルミニウム合金缶蓋

Also Published As

Publication number Publication date
AU3906897A (en) 1998-02-25
EP0951581A1 (en) 1999-10-27
BR9710781A (pt) 1999-08-17
EP0951581A4 (ja) 1999-11-03
WO1998005804A1 (en) 1998-02-12
CA2261702A1 (en) 1998-02-12
KR19980018179A (ko) 1998-06-05
AU717814B2 (en) 2000-03-30
TW362112B (en) 1999-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1932944B1 (en) Resin-coated seamless aluminum can and resin-coated aluminum alloy lid
EP2159045B1 (en) Resin-coated aluminum alloy sheet and formed object made therefrom
JP5077651B2 (ja) 樹脂被覆金属板及びそれを用いた成形体
JPH1046101A (ja) 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法
KR101144367B1 (ko) 용기용 강판 및 그 제조 방법
JP4915068B2 (ja) 耐食性、密着性に優れるアルミニウム合金缶蓋及びその製造方法
JP5311266B2 (ja) 耐食性、密着性に優れる樹脂被覆シームレスアルミニウム缶
CN107531019B (zh) 有机树脂被覆的表面处理金属板
JP2003003281A (ja) ポリエステル樹脂被覆錫めっき鋼板
JPH11276987A (ja) 耐食性、塗装性および耐指紋性に優れた有機複合被覆金属材料、及びその製造方法
JP2003138382A (ja) 接着下地用の金属表面処理薬剤及び処理方法
JP3354356B2 (ja) 樹脂被覆アルミニウム等板材及びその製造方法
US20020037403A1 (en) Metal-coating-film laminate system and a method of use of the coating in a film laminating process
JP6428857B2 (ja) 表面処理液及び該表面処理液を用いた表面処理アルミニウム板の製造方法並びに表面処理アルミニウム板
JP2003119570A (ja) 塗膜密着性および耐食性に優れたアルミニウム下地処理材
JP3816986B2 (ja) 潤滑性に優れた複合皮膜被覆アルミニウム材またはアルミニウム合金材およびその製造方法
WO1998049360A1 (fr) Feuille d'alliage d'aluminium revetue de resine, pour des boites etirees et a parois reduites
JP5324488B2 (ja) 塗膜密着性に優れた表面改質鋼板の製造方法
JPS6397316A (ja) Di缶用表面処理鋼板
JP2004068063A (ja) ポリエステル樹脂被覆錫合金めっき鋼板
JP2008230117A (ja) 樹脂被覆錫めっき鋼板、缶および缶蓋
EP1690676A1 (en) Coated metal sheet having small environmental impact
JP2004035988A (ja) 塗膜密着性に優れたノンクロム型アルミニウム下地処理材
JPS63143266A (ja) 深絞り用アルミニウム複合板の製法
JPH11302898A (ja) 鋼板の表面処理方法、表面処理鋼板、および表面処理鋼板を用いた熱可塑性樹脂被覆鋼板

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050114

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050114

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070807