JPH1135880A - アルミニウム系材料用水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法 - Google Patents
アルミニウム系材料用水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法Info
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- JPH1135880A JPH1135880A JP20252597A JP20252597A JPH1135880A JP H1135880 A JPH1135880 A JP H1135880A JP 20252597 A JP20252597 A JP 20252597A JP 20252597 A JP20252597 A JP 20252597A JP H1135880 A JPH1135880 A JP H1135880A
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- C09D161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C09D161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
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- C23C—COATING 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
- C23C22/00—Chemical 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
- C23C22/05—Chemical 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
- C23C22/06—Chemical 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
- C23C22/34—Chemical 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
- C23C22/36—Chemical 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
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- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
- B05D3/102—Pretreatment of metallic substrates
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム系材料の表面に耐食性（特に耐
レトルト白化性）、塗料密着性およびすべり性に優れた
皮膜を形成させる。 【解決手段】 リン酸イオンを０．１ｇ／Ｌ以上、縮合
リン酸イオンを０．１〜３ｇ／Ｌ、遊離のフッ化水素酸
を０．１〜０．５ｇ／Ｌおよび下記式（Ｉ）で示される
水溶性重合体を固形分として０．１ｇ／Ｌ以上含有し、
かつｐＨが２．５〜４．５であることを特徴とするアル
ミニウム系材料用の水性表面処理液： 【化１】 ［式中、平均重合度を表すｎは２〜５０であり、Ｘはそ
れぞれの構成単位において独立に水素または式Ｙ＝−Ｃ
ＨＮＲＲ（Ｒ、ＲはＣ〜Ｃのアルキル基またはヒドロキ
シアルキル基）で表されるＹ基を表すが、Ｙ基は重合体
分子中に必ず導入されており、その導入率は芳香環１個
当たり０．２〜１．０個である］、およびそれを用いる
表面処理方法。
レトルト白化性）、塗料密着性およびすべり性に優れた
皮膜を形成させる。 【解決手段】 リン酸イオンを０．１ｇ／Ｌ以上、縮合
リン酸イオンを０．１〜３ｇ／Ｌ、遊離のフッ化水素酸
を０．１〜０．５ｇ／Ｌおよび下記式（Ｉ）で示される
水溶性重合体を固形分として０．１ｇ／Ｌ以上含有し、
かつｐＨが２．５〜４．５であることを特徴とするアル
ミニウム系材料用の水性表面処理液： 【化１】 ［式中、平均重合度を表すｎは２〜５０であり、Ｘはそ
れぞれの構成単位において独立に水素または式Ｙ＝−Ｃ
ＨＮＲＲ（Ｒ、ＲはＣ〜Ｃのアルキル基またはヒドロキ
シアルキル基）で表されるＹ基を表すが、Ｙ基は重合体
分子中に必ず導入されており、その導入率は芳香環１個
当たり０．２〜１．０個である］、およびそれを用いる
表面処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム系材
料（アルミニウム材料またはアルミニウム合金材料）を
塗装する前に、その表面に優れた耐食性と塗料密着性と
を付与する新規なアルミニウム系材料用の表面処理液お
よびそれを用いるアルミニウム系材料の表面処理方法に
関する。本発明が特に効果的に適用される分野はアルミ
ニウムＤＩ缶の表面処理である。すなわち、本発明は、
もっとも具体的でかつもっとも好ましくは、アルミニウ
ム合金板を絞りしごき加工（Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒ
ｏｎｉｎｇ）することにより形成されるアルミニウムＤ
Ｉ缶を塗装、印刷する前に、缶の表面に優れた耐食性と
塗料密着性とを付与し、かつ、缶のコンベヤー移送の円
滑化に必要な優れたすべり性（以下、単にすべり性とい
う）をも付与する新規な水性表面処理液およびそれを用
いるアルミニウム系材料の表面処理方法に関する。
料（アルミニウム材料またはアルミニウム合金材料）を
塗装する前に、その表面に優れた耐食性と塗料密着性と
を付与する新規なアルミニウム系材料用の表面処理液お
よびそれを用いるアルミニウム系材料の表面処理方法に
関する。本発明が特に効果的に適用される分野はアルミ
ニウムＤＩ缶の表面処理である。すなわち、本発明は、
もっとも具体的でかつもっとも好ましくは、アルミニウ
ム合金板を絞りしごき加工（Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒ
ｏｎｉｎｇ）することにより形成されるアルミニウムＤ
Ｉ缶を塗装、印刷する前に、缶の表面に優れた耐食性と
塗料密着性とを付与し、かつ、缶のコンベヤー移送の円
滑化に必要な優れたすべり性（以下、単にすべり性とい
う）をも付与する新規な水性表面処理液およびそれを用
いるアルミニウム系材料の表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、２ピース缶の一種として、絞
りしごき缶が知られている。この絞りしごき缶は、絞り
加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）とついで行われるしごき加工
（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とにより形成されるため、一般には
ＤＩ缶と呼ばれている。ＤＩ缶の素材には、加工性に優
れた金属材料である、スズめっき鋼やアルミニウム合金
が使われている。アルミニウム合金を用いた絞りしごき
缶は、現在、ビールや炭酸飲料用の缶として広く使われ
ている。絞りしごき缶は、加工後の缶体に塗料を施すの
が一般的であり、缶体の耐食性や塗膜との密着性を高め
るために、塗料を施すのに先だって、種々の表面処理を
行っている。アルミニウム合金製の絞りしごき缶の場合
には、この表面処理としてクロム系のリン酸クロメート
化成処理（米国特許第２，４３８，８７７号明細書）あ
るいはノンクロム系のジルコニウム系化成処理（特開昭
５２−１３１９３７号公報）が工業的に広く使用されて
いる。化成処理とは処理液と被処理素材とを接触させて
化学反応により表面に皮膜を形成させる方法であり、
“Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｃｏａｔ
ｉｎｇ”あるいは“Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｃｏａｔｉ
ｎｇ”とも呼ばれている。リン酸クロメート化成処理は
６価クロムを含有する化成処理液を使用するため、廃水
処理の負担がかかり、また環境上好ましくない。また、
ジルコニウム系化成処理により形成される表面処理皮膜
は、後述の耐食性（特に耐レトルト白化性）、密着性
（特に加工度の高いネックインの場合）およびすべり性
に問題がある。
りしごき缶が知られている。この絞りしごき缶は、絞り
加工（Ｄｒａｗｉｎｇ）とついで行われるしごき加工
（Ｉｒｏｎｉｎｇ）とにより形成されるため、一般には
ＤＩ缶と呼ばれている。ＤＩ缶の素材には、加工性に優
れた金属材料である、スズめっき鋼やアルミニウム合金
が使われている。アルミニウム合金を用いた絞りしごき
缶は、現在、ビールや炭酸飲料用の缶として広く使われ
ている。絞りしごき缶は、加工後の缶体に塗料を施すの
が一般的であり、缶体の耐食性や塗膜との密着性を高め
るために、塗料を施すのに先だって、種々の表面処理を
行っている。アルミニウム合金製の絞りしごき缶の場合
には、この表面処理としてクロム系のリン酸クロメート
化成処理（米国特許第２，４３８，８７７号明細書）あ
るいはノンクロム系のジルコニウム系化成処理（特開昭
５２−１３１９３７号公報）が工業的に広く使用されて
いる。化成処理とは処理液と被処理素材とを接触させて
化学反応により表面に皮膜を形成させる方法であり、
“Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｃｏａｔ
ｉｎｇ”あるいは“Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｃｏａｔｉ
ｎｇ”とも呼ばれている。リン酸クロメート化成処理は
６価クロムを含有する化成処理液を使用するため、廃水
処理の負担がかかり、また環境上好ましくない。また、
ジルコニウム系化成処理により形成される表面処理皮膜
は、後述の耐食性（特に耐レトルト白化性）、密着性
（特に加工度の高いネックインの場合）およびすべり性
に問題がある。
【０００３】表面処理されたアルミニウム合金製絞りし
ごき缶は、通常、後に充填される内容物に合わせた種々
のデザインの印刷が外面に施され、内面には耐食性を向
上させる塗料が塗装される。このように内面、外面とも
塗料やインクなどのオーバーコーティングがなされる
が、ボトムの外面だけは一般に塗装されない。その後、
缶体にビール、ジュース等の種々の内容物が充填され、
蓋が締められ密封される。充填された缶には、その後、
殺菌を目的とした処理が施される。
ごき缶は、通常、後に充填される内容物に合わせた種々
のデザインの印刷が外面に施され、内面には耐食性を向
上させる塗料が塗装される。このように内面、外面とも
塗料やインクなどのオーバーコーティングがなされる
が、ボトムの外面だけは一般に塗装されない。その後、
缶体にビール、ジュース等の種々の内容物が充填され、
蓋が締められ密封される。充填された缶には、その後、
殺菌を目的とした処理が施される。
【０００４】この殺菌の条件は内容物によるが、殺菌方
法として、６５〜９０℃の温水に浸漬し殺菌する方法
や、さらに厳しい条件である１１５〜１３０℃の雰囲気
にさらす高温殺菌方法（一般にレトルト処理）がある。
ミルク入りコーヒーやお茶等が充填された場合には、こ
のレトルト処理がなされる。前述のように基本的にアル
ミニウム合金製絞りしごき缶のボトムは未塗装であるた
め、表面処理皮膜自身の耐食性が乏しいと、上記殺菌工
程中に、アルミニウムが酸化（腐食）して外観が変色す
る。一般に温水に浸漬した際は黒色に、レトルト処理の
場合には白色に変色する。基本的にはアルミニウムの酸
化物は白色を呈するが、温水浸漬の場合には成長する酸
化物に使用水の硬度成分等が取り込まれるために黒色と
なる。これらの現象は一般に黒変や白化と言われてい
る。実際に従来のリン酸クロメート化成処理やジルコニ
ウム系化成処理により形成される表面処理皮膜は、レト
ルト処理時に白化しやすく、工業的にはボトムを塗装し
て対処している場合が多い。また、レトルト処理により
外面のインクの密着性が損なわれることがある。このた
め、レトルト処理される場合には、サイズコートあるい
はサイジングと称される１種のプライマー塗装が印刷前
に施される。しかしながら、現状では、高い耐食性があ
り、サイズコートなしでレトルト処理してもインクの密
着性が損なわれないような表面処理皮膜は得られていな
いのである。
法として、６５〜９０℃の温水に浸漬し殺菌する方法
や、さらに厳しい条件である１１５〜１３０℃の雰囲気
にさらす高温殺菌方法（一般にレトルト処理）がある。
ミルク入りコーヒーやお茶等が充填された場合には、こ
のレトルト処理がなされる。前述のように基本的にアル
ミニウム合金製絞りしごき缶のボトムは未塗装であるた
め、表面処理皮膜自身の耐食性が乏しいと、上記殺菌工
程中に、アルミニウムが酸化（腐食）して外観が変色す
る。一般に温水に浸漬した際は黒色に、レトルト処理の
場合には白色に変色する。基本的にはアルミニウムの酸
化物は白色を呈するが、温水浸漬の場合には成長する酸
化物に使用水の硬度成分等が取り込まれるために黒色と
なる。これらの現象は一般に黒変や白化と言われてい
る。実際に従来のリン酸クロメート化成処理やジルコニ
ウム系化成処理により形成される表面処理皮膜は、レト
ルト処理時に白化しやすく、工業的にはボトムを塗装し
て対処している場合が多い。また、レトルト処理により
外面のインクの密着性が損なわれることがある。このた
め、レトルト処理される場合には、サイズコートあるい
はサイジングと称される１種のプライマー塗装が印刷前
に施される。しかしながら、現状では、高い耐食性があ
り、サイズコートなしでレトルト処理してもインクの密
着性が損なわれないような表面処理皮膜は得られていな
いのである。
【０００５】一方、製缶工程においては、缶外面の高い
摩擦係数により缶のコンベヤー移送の際、缶表面のすべ
りが悪く缶が横転して移送障害がしばしば起こってい
る。特に缶の移送性はプリンターに搬送しようとすると
きに問題となる。したがって、製缶工業において、缶に
塗装されるペイントやインクの密着性に悪影響を与える
ことなく缶の静摩擦係数を低下させることが必要となっ
てくる。このすべり性を向上させる方法としては、特開
昭６４−８５２９２号公報に開示されている発明が挙げ
られる。この発明はリン酸エステル、アルコール類、一
価または多価脂肪酸、脂肪酸誘導体およびそれらの混合
物から選択される水溶性有機物質を含有する金属缶用表
面処理剤に関するものであるが、この開示の方法ではす
べり性の向上は認められても、耐食性および塗料密着性
の向上は認められない。また、すべり性を向上させる別
の方法として、リン酸エステルを使用する特開平５−２
３９４３４号公報に開示されている発明があるが、この
開示の方法もすべり性の向上は認められても、耐食性お
よび塗料密着性の向上は認められないといった問題を有
している。
摩擦係数により缶のコンベヤー移送の際、缶表面のすべ
りが悪く缶が横転して移送障害がしばしば起こってい
る。特に缶の移送性はプリンターに搬送しようとすると
きに問題となる。したがって、製缶工業において、缶に
塗装されるペイントやインクの密着性に悪影響を与える
ことなく缶の静摩擦係数を低下させることが必要となっ
てくる。このすべり性を向上させる方法としては、特開
昭６４−８５２９２号公報に開示されている発明が挙げ
られる。この発明はリン酸エステル、アルコール類、一
価または多価脂肪酸、脂肪酸誘導体およびそれらの混合
物から選択される水溶性有機物質を含有する金属缶用表
面処理剤に関するものであるが、この開示の方法ではす
べり性の向上は認められても、耐食性および塗料密着性
の向上は認められない。また、すべり性を向上させる別
の方法として、リン酸エステルを使用する特開平５−２
３９４３４号公報に開示されている発明があるが、この
開示の方法もすべり性の向上は認められても、耐食性お
よび塗料密着性の向上は認められないといった問題を有
している。
【０００６】前述のごとく、缶はジュース等の内容物が
充填された後に蓋が巻き締められ密封される。この蓋の
材料を節減する目的で、蓋の直径を缶体の直径より小さ
くするようになってきている。この缶体の直径を絞るこ
とをネックインと呼んでいる。現在、ビール等に主に用
いられている３５０ｍＬサイズの缶体の直径は２１１と
呼ばれ、（２＋１１／１６）インチであり、蓋の直径は
２０６と呼ばれ、（２＋６／１６）インチである。この
ため缶体の蓋側は２１１から２０６にネックインされて
いる。近年、蓋材の節減を目的としてさらなる縮径化が
検討されており、蓋材を２０２と呼ばれる（２＋２／１
６）インチに絞ることが望まれている。このため、缶体
のネックインが行われる部位はより厳しい加工を受ける
ことになる。このため、この加工においても充分な密着
性を付与する表面処理皮膜が望まれている。しかしなが
ら、現状では厳しい加工を受けても充分な密着性を有
し、かつ、高温殺菌（レトルト）においても高い耐食性
を持ち、サイズコートなしでも密着性が良好で、缶の移
送をスムースに行えるようなすべり性を有するような表
面処理皮膜を与えるような表面処理液および表面処理方
法は得られていない。
充填された後に蓋が巻き締められ密封される。この蓋の
材料を節減する目的で、蓋の直径を缶体の直径より小さ
くするようになってきている。この缶体の直径を絞るこ
とをネックインと呼んでいる。現在、ビール等に主に用
いられている３５０ｍＬサイズの缶体の直径は２１１と
呼ばれ、（２＋１１／１６）インチであり、蓋の直径は
２０６と呼ばれ、（２＋６／１６）インチである。この
ため缶体の蓋側は２１１から２０６にネックインされて
いる。近年、蓋材の節減を目的としてさらなる縮径化が
検討されており、蓋材を２０２と呼ばれる（２＋２／１
６）インチに絞ることが望まれている。このため、缶体
のネックインが行われる部位はより厳しい加工を受ける
ことになる。このため、この加工においても充分な密着
性を付与する表面処理皮膜が望まれている。しかしなが
ら、現状では厳しい加工を受けても充分な密着性を有
し、かつ、高温殺菌（レトルト）においても高い耐食性
を持ち、サイズコートなしでも密着性が良好で、缶の移
送をスムースに行えるようなすべり性を有するような表
面処理皮膜を与えるような表面処理液および表面処理方
法は得られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の有
する前記問題点を解決することを目的とするものであ
り、より具体的には、高温殺菌（レトルト）において、
高い耐食性を有し、被処理体表面を白化させず、サイズ
コート（プライマー塗装）を不要にし、製缶工程におけ
る缶の移送性に優れるすべり性を有し、かつ、ネックイ
ン加工に対して優れた密着性を有する表面処理皮膜を、
アルミニウム系材料に形成させる表面処理液および表面
処理方法を提供することを目的とする。
する前記問題点を解決することを目的とするものであ
り、より具体的には、高温殺菌（レトルト）において、
高い耐食性を有し、被処理体表面を白化させず、サイズ
コート（プライマー塗装）を不要にし、製缶工程におけ
る缶の移送性に優れるすべり性を有し、かつ、ネックイ
ン加工に対して優れた密着性を有する表面処理皮膜を、
アルミニウム系材料に形成させる表面処理液および表面
処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題は、リン酸イオ
ンを０．１ｇ／Ｌ以上、縮合リン酸イオンを０．１〜３
ｇ／Ｌ、遊離のフッ化水素酸を０．１〜０．５ｇ／Ｌお
よび下記式（Ｉ）で示される水溶性重合体を固形分とし
て０．１ｇ／Ｌ以上含有し、かつｐＨが２．５〜４．５
であることを特徴とするアルミニウム系材料用の水性表
面処理液：
ンを０．１ｇ／Ｌ以上、縮合リン酸イオンを０．１〜３
ｇ／Ｌ、遊離のフッ化水素酸を０．１〜０．５ｇ／Ｌお
よび下記式（Ｉ）で示される水溶性重合体を固形分とし
て０．１ｇ／Ｌ以上含有し、かつｐＨが２．５〜４．５
であることを特徴とするアルミニウム系材料用の水性表
面処理液：
【０００９】
【化３】 ［式中、平均重合度を表すｎは２〜５０であり、Ｘはそ
れぞれの構成単位において独立に水素または下記式（Ｉ
Ｉ）
れぞれの構成単位において独立に水素または下記式（Ｉ
Ｉ）
【００１０】
【化４】
【００１１】（式中、ＲおよびＲは、互いに独立に、Ｃ
〜Ｃのアルキル基またはＣ〜Ｃのヒドロキシアルキル基
を表す）で表されるＹ基を表すが、Ｙ基は重合体分子中
に必ず導入されており、その導入率は芳香環１個当たり
０．２〜１．０個である］、およびアルミニウム系材料
の表面を、３５℃以上に加温した上記の水性表面処理液
で、５秒以上浸漬処理するかまたは間欠的にトータル処
理時間として５秒以上スプレー処理し、ついで水洗し、
１６０〜２４０℃で加熱乾燥することにより、該表面
に、カーボン付着量として３〜４０ｍｇ／ｍでかつリン
付着量として０．５〜１０ｍｇ／ｍの皮膜を形成させる
ことを特徴とするアルミニウム系材料の表面処理方法に
よって解決された。
〜Ｃのアルキル基またはＣ〜Ｃのヒドロキシアルキル基
を表す）で表されるＹ基を表すが、Ｙ基は重合体分子中
に必ず導入されており、その導入率は芳香環１個当たり
０．２〜１．０個である］、およびアルミニウム系材料
の表面を、３５℃以上に加温した上記の水性表面処理液
で、５秒以上浸漬処理するかまたは間欠的にトータル処
理時間として５秒以上スプレー処理し、ついで水洗し、
１６０〜２４０℃で加熱乾燥することにより、該表面
に、カーボン付着量として３〜４０ｍｇ／ｍでかつリン
付着量として０．５〜１０ｍｇ／ｍの皮膜を形成させる
ことを特徴とするアルミニウム系材料の表面処理方法に
よって解決された。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明のアルミニウム系材
料用水性表面処理液およびそれを用いるアルミニウム系
材料の表面処理方法について詳しく説明する。本発明の
水性表面処理液はリン酸イオン、縮合リン酸イオン、遊
離のフッ化水素酸および特定の水溶性重合体を必須成分
として含有する水性酸性処理液である。リン酸イオンを
含有させるにはリン酸（ＨＰＯ）、リン酸ナトリウム
（ＮａＰＯ）などを使用することができる。含有量は
０．１ｇ／Ｌ以上であることが必要であり、０．３〜３
ｇ／Ｌであることが好ましく、０．４〜２．２ｇ／Ｌで
あることがさらに好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満では反応
性が乏しく、皮膜が充分に形成されない。３ｇ／Ｌを超
えても良好な皮膜は形成されるが、処理液のコストが高
くなり経済的に無駄である。
料用水性表面処理液およびそれを用いるアルミニウム系
材料の表面処理方法について詳しく説明する。本発明の
水性表面処理液はリン酸イオン、縮合リン酸イオン、遊
離のフッ化水素酸および特定の水溶性重合体を必須成分
として含有する水性酸性処理液である。リン酸イオンを
含有させるにはリン酸（ＨＰＯ）、リン酸ナトリウム
（ＮａＰＯ）などを使用することができる。含有量は
０．１ｇ／Ｌ以上であることが必要であり、０．３〜３
ｇ／Ｌであることが好ましく、０．４〜２．２ｇ／Ｌで
あることがさらに好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満では反応
性が乏しく、皮膜が充分に形成されない。３ｇ／Ｌを超
えても良好な皮膜は形成されるが、処理液のコストが高
くなり経済的に無駄である。
【００１３】縮合リン酸イオンはピロリン酸イオン、ト
リポリリン酸イオンおよびテトラポリリン酸イオン等か
ら選択される１種または２種以上である。縮合リン酸イ
オンを含有させるには、その酸あるいは塩を使用するこ
とができる。例えば、ピロリン酸イオンを含有させるに
は、ピロリン酸（ＨＰＯ）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎ
ａＰＯ）などを使用することができる。含有量は０．１
〜３ｇ／Ｌであることが必要であり、０．３〜１．５ｇ
／Ｌであることが好ましく、０．４〜１．２ｇ／Ｌであ
ることがさらに好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満ではエッチ
ング作用が弱く、皮膜が充分に形成されない。また、３
ｇ／Ｌを超えるとエッチング作用が強すぎて皮膜形成反
応を阻害するようになる。
リポリリン酸イオンおよびテトラポリリン酸イオン等か
ら選択される１種または２種以上である。縮合リン酸イ
オンを含有させるには、その酸あるいは塩を使用するこ
とができる。例えば、ピロリン酸イオンを含有させるに
は、ピロリン酸（ＨＰＯ）、ピロリン酸ナトリウム（Ｎ
ａＰＯ）などを使用することができる。含有量は０．１
〜３ｇ／Ｌであることが必要であり、０．３〜１．５ｇ
／Ｌであることが好ましく、０．４〜１．２ｇ／Ｌであ
ることがさらに好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満ではエッチ
ング作用が弱く、皮膜が充分に形成されない。また、３
ｇ／Ｌを超えるとエッチング作用が強すぎて皮膜形成反
応を阻害するようになる。
【００１４】遊離のフッ化水素酸（ＨＦ）は単にフッ化
水素酸で良いのであるが、アルミニウムイオン等の金属
イオンと結合したＦイオンを排除する意味で「遊離の」
を付してある。遊離のフッ化水素酸の含有量は０．１〜
０．５ｇ／Ｌであることが必要であり、０．１〜０．３
ｇ／Ｌであることが好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満ではエ
ッチング作用が弱く、皮膜が充分に形成されない。ま
た、０．５ｇ／Ｌを超えるとエッチング作用が強すぎて
皮膜形成反応を阻害するようになる。なお、アルミニウ
ムイオン等の金属イオンは本発明の水性表面処理液を繰
り返し使用する場合に入ってくる。
水素酸で良いのであるが、アルミニウムイオン等の金属
イオンと結合したＦイオンを排除する意味で「遊離の」
を付してある。遊離のフッ化水素酸の含有量は０．１〜
０．５ｇ／Ｌであることが必要であり、０．１〜０．３
ｇ／Ｌであることが好ましい。０．１ｇ／Ｌ未満ではエ
ッチング作用が弱く、皮膜が充分に形成されない。ま
た、０．５ｇ／Ｌを超えるとエッチング作用が強すぎて
皮膜形成反応を阻害するようになる。なお、アルミニウ
ムイオン等の金属イオンは本発明の水性表面処理液を繰
り返し使用する場合に入ってくる。
【００１５】式（Ｉ）で示される水溶性重合体におい
て、既述のごとく、平均重合度を表すｎは２〜５０であ
ることが必要であり、４〜４５であることが好ましい。
２未満では低分子すぎて耐食性の向上は認められない。
また、５０を超えると水溶液の安定性が低くなり、実際
の使用に際し問題が生じる恐れがある。既述のごとく、
Ｘは水素または（ＩＩ）式で表されるＹであり、Ｙは重
合体分子中に必ず導入されており、その導入率は芳香環
１個当たり０．２〜１．０個である。例えば、ｎが１０
の重合体（芳香環は１０個）にＹが１０個導入されてい
れば、導入率は１．０である。導入率が０．２未満では
重合体が水溶性となりにくく、処理液の安定性に問題を
生ずる。また、導入率が１．０より大きいと、水溶性が
高くなり皮膜を充分に形成しなくなる。上記導入率は好
ましくは０．３〜０．７である。Ｙ中のＲおよびＲは、
互いに独立に、Ｃ〜Ｃのアルキル基またはＣ〜Ｃのヒド
ロキシアルキル基である。Ｃを超えると官能基がバルキ
ーすぎて皮膜が粗となり耐食性が低下する。
て、既述のごとく、平均重合度を表すｎは２〜５０であ
ることが必要であり、４〜４５であることが好ましい。
２未満では低分子すぎて耐食性の向上は認められない。
また、５０を超えると水溶液の安定性が低くなり、実際
の使用に際し問題が生じる恐れがある。既述のごとく、
Ｘは水素または（ＩＩ）式で表されるＹであり、Ｙは重
合体分子中に必ず導入されており、その導入率は芳香環
１個当たり０．２〜１．０個である。例えば、ｎが１０
の重合体（芳香環は１０個）にＹが１０個導入されてい
れば、導入率は１．０である。導入率が０．２未満では
重合体が水溶性となりにくく、処理液の安定性に問題を
生ずる。また、導入率が１．０より大きいと、水溶性が
高くなり皮膜を充分に形成しなくなる。上記導入率は好
ましくは０．３〜０．７である。Ｙ中のＲおよびＲは、
互いに独立に、Ｃ〜Ｃのアルキル基またはＣ〜Ｃのヒド
ロキシアルキル基である。Ｃを超えると官能基がバルキ
ーすぎて皮膜が粗となり耐食性が低下する。
【００１６】式（Ｉ）で示される水溶性重合体は常法に
より製造し得る。例えば、該重合体は、フェノールとホ
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Ｘを導入することにより製造し
得る。ホルムアルデヒドは通常ホルマリンを用いる。
より製造し得る。例えば、該重合体は、フェノールとホ
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Ｘを導入することにより製造し
得る。ホルムアルデヒドは通常ホルマリンを用いる。
【００１７】本発明の水性表面処理液中の水溶性重合体
の含有量は、固形分として、０．１ｇ／Ｌ以上であるこ
とが必要であり、０．２〜５ｇ／Ｌであることが好まし
く、０．５〜４ｇ／Ｌであることがさらに好ましい。
０．１ｇ／Ｌ未満では濃度が低すぎるため、表面に安定
して皮膜を形成することが困難になる。また、５ｇ／Ｌ
を超えると処理溶液のコストが高くなり、経済的に問題
となる。
の含有量は、固形分として、０．１ｇ／Ｌ以上であるこ
とが必要であり、０．２〜５ｇ／Ｌであることが好まし
く、０．５〜４ｇ／Ｌであることがさらに好ましい。
０．１ｇ／Ｌ未満では濃度が低すぎるため、表面に安定
して皮膜を形成することが困難になる。また、５ｇ／Ｌ
を超えると処理溶液のコストが高くなり、経済的に問題
となる。
【００１８】処理液のｐＨは２．５〜４．５、好ましく
は２．８〜４．５に調整する。２．５未満ではエッチン
グ作用が強すぎて皮膜を形成することが困難になり、
４．５を超えると重合体が沈殿析出しやくなるために液
の寿命が短くなる。ｐＨは、リン酸、硝酸、塩酸などの
酸、または水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化
アンモニウムなどのアルカリを使用することにより調整
する。
は２．８〜４．５に調整する。２．５未満ではエッチン
グ作用が強すぎて皮膜を形成することが困難になり、
４．５を超えると重合体が沈殿析出しやくなるために液
の寿命が短くなる。ｐＨは、リン酸、硝酸、塩酸などの
酸、または水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化
アンモニウムなどのアルカリを使用することにより調整
する。
【００１９】スプレー処理を行った場合に、処理液が発
泡し問題を生じる場合がある。発泡は装置条件に大きく
依存するが、この装置条件の変更で改善されない場合に
は、処理液に消泡剤を添加すればよい。消泡剤は特に限
定されるものではなく、後の塗料密着性を損なわないも
のであればよい。
泡し問題を生じる場合がある。発泡は装置条件に大きく
依存するが、この装置条件の変更で改善されない場合に
は、処理液に消泡剤を添加すればよい。消泡剤は特に限
定されるものではなく、後の塗料密着性を損なわないも
のであればよい。
【００２０】次に、本発明の水性表面処理液を用いるア
ルミニウム系材料の表面処理プロセスについて説明す
る。本発明の水性表面処理液を適用するアルミニウム系
材料としては、アルミニウムからなる材料およびアルミ
ニウム合金からなる材料が挙げられる。アルミニウム合
金としてはアルミニウムが８０重量％以上、特に９０重
量％以上である合金が好ましく、他の合金成分としては
銅、ケイ素、マグネシウム、マンガンなどが挙げられ
る。具体的な合金としてはアルミニウム−マンガン合金
（ＪＩＳ−Ａ３０００系）、アルミニウム−マグネシウ
ム合金（ＪＩＳ−Ａ５０００系）などが挙げられる。ア
ルミニウム系材料の形状については特に制限はないが、
例えば、板状、シート状、コイル状、缶状等が挙げられ
る。しかしながら、従来の技術および本発明の課題の項
に述べたごとく、本発明の水性表面処理液を適用するの
にもっとも好ましいアルミニウム系材料はアルミニウム
ＤＩ缶である。
ルミニウム系材料の表面処理プロセスについて説明す
る。本発明の水性表面処理液を適用するアルミニウム系
材料としては、アルミニウムからなる材料およびアルミ
ニウム合金からなる材料が挙げられる。アルミニウム合
金としてはアルミニウムが８０重量％以上、特に９０重
量％以上である合金が好ましく、他の合金成分としては
銅、ケイ素、マグネシウム、マンガンなどが挙げられ
る。具体的な合金としてはアルミニウム−マンガン合金
（ＪＩＳ−Ａ３０００系）、アルミニウム−マグネシウ
ム合金（ＪＩＳ−Ａ５０００系）などが挙げられる。ア
ルミニウム系材料の形状については特に制限はないが、
例えば、板状、シート状、コイル状、缶状等が挙げられ
る。しかしながら、従来の技術および本発明の課題の項
に述べたごとく、本発明の水性表面処理液を適用するの
にもっとも好ましいアルミニウム系材料はアルミニウム
ＤＩ缶である。
【００２１】本発明の処理液は、例えば、次に好ましい
例として示すプロセスで適用する。 表面清浄：脱脂（酸系、アルカリ系、溶剤系のいずれ
でもよい） 水洗 皮膜生成処理（本発明処理液の適用） 処理温度：３５〜６５℃ 処理方法：浸漬あるいはスプレー 処理時間：５〜３０秒 水洗 脱イオン水洗 加熱乾燥：１６０〜２４０℃
例として示すプロセスで適用する。 表面清浄：脱脂（酸系、アルカリ系、溶剤系のいずれ
でもよい） 水洗 皮膜生成処理（本発明処理液の適用） 処理温度：３５〜６５℃ 処理方法：浸漬あるいはスプレー 処理時間：５〜３０秒 水洗 脱イオン水洗 加熱乾燥：１６０〜２４０℃
【００２２】本発明の表面処理液は３５℃以上、好まし
くは３５〜６５℃に加温して使用する。３５℃未満では
反応性が不十分であり、良好な皮膜が形成されない。６
５℃を超えても良好な皮膜は形成されるが、加温のエネ
ルギーコストが高くなり、経済的に好ましくない。浸漬
処理時間は５秒以上、好ましくは５〜３０秒とする。５
秒未満では充分に反応せず、耐食性の優れた皮膜は形成
されない。３０秒を超える時間処理しても性能のさらな
る向上は認められない。一方、スプレー処理の場合には
液が常にスプレーされている状態であると、表面の界面
近傍でのｐＨ上昇が起こりにくくなり皮膜が充分に形成
されなくなる。このため、間欠的にスプレーする必要が
あり、間欠時間は１〜５秒が好ましい。スプレー処理の
場合のトータルの処理時間は５秒以上であることが必要
であり、７〜３０秒が好ましい。５秒未満では充分に反
応せず、耐食性の優れた皮膜は形成されず、３０秒を超
える時間処理しても性能のさらなる向上は認められな
い。
くは３５〜６５℃に加温して使用する。３５℃未満では
反応性が不十分であり、良好な皮膜が形成されない。６
５℃を超えても良好な皮膜は形成されるが、加温のエネ
ルギーコストが高くなり、経済的に好ましくない。浸漬
処理時間は５秒以上、好ましくは５〜３０秒とする。５
秒未満では充分に反応せず、耐食性の優れた皮膜は形成
されない。３０秒を超える時間処理しても性能のさらな
る向上は認められない。一方、スプレー処理の場合には
液が常にスプレーされている状態であると、表面の界面
近傍でのｐＨ上昇が起こりにくくなり皮膜が充分に形成
されなくなる。このため、間欠的にスプレーする必要が
あり、間欠時間は１〜５秒が好ましい。スプレー処理の
場合のトータルの処理時間は５秒以上であることが必要
であり、７〜３０秒が好ましい。５秒未満では充分に反
応せず、耐食性の優れた皮膜は形成されず、３０秒を超
える時間処理しても性能のさらなる向上は認められな
い。
【００２３】その後、水洗して、１６０〜２４０℃で加
熱乾燥する。加熱乾燥することにより、表面に付着した
水溶性重合体（オリゴマー）が高分子化し、充分な耐食
性が得られるようになる。１６０℃未満の加熱乾燥で
は、この高分子化が充分進行しない。また、２４０℃を
超えると素材の強度が低下する場合が多く、好ましくな
い。アルミニウム系材料の表面に形成させる皮膜の付着
量は、カーボン換算で３〜４０ｍｇ／ｍであり、かつリ
ン換算で０．５〜１０ｍｇ／ｍである必要がある。カー
ボン付着量が３ｍｇ／ｍ未満であるかリン付着量が０．
５ｍｇ／ｍ未満では、充分な耐食性が得られない。ま
た、カーボン付着量が４０ｍｇ／ｍを超えるかリン付着
量が１０ｍｇ／ｍを超えると、処理した表面が干渉色を
呈して外観上好ましくない。好ましいカーボン付着量は
５〜３５ｍｇ／ｍであり、好ましいリン付着量は０．５
〜８ｍｇ／ｍである。
熱乾燥する。加熱乾燥することにより、表面に付着した
水溶性重合体（オリゴマー）が高分子化し、充分な耐食
性が得られるようになる。１６０℃未満の加熱乾燥で
は、この高分子化が充分進行しない。また、２４０℃を
超えると素材の強度が低下する場合が多く、好ましくな
い。アルミニウム系材料の表面に形成させる皮膜の付着
量は、カーボン換算で３〜４０ｍｇ／ｍであり、かつリ
ン換算で０．５〜１０ｍｇ／ｍである必要がある。カー
ボン付着量が３ｍｇ／ｍ未満であるかリン付着量が０．
５ｍｇ／ｍ未満では、充分な耐食性が得られない。ま
た、カーボン付着量が４０ｍｇ／ｍを超えるかリン付着
量が１０ｍｇ／ｍを超えると、処理した表面が干渉色を
呈して外観上好ましくない。好ましいカーボン付着量は
５〜３５ｍｇ／ｍであり、好ましいリン付着量は０．５
〜８ｍｇ／ｍである。
【００２４】
【実施例】以下に本発明の水性表面処理液およびそれを
用いるアルミニウム系材料の表面処理方法に関し、いく
つかの実施例を挙げ、その有用性を比較例として対比し
て示す。なお、水性表面処理液組成、表面処理方法につ
いては、実施例、比較例ごとに個別に示した。 ［標準処理方法］アルミニウム合金（Ａ３００４）を絞
りしごき加工して作ったアルミニウム合金製缶（３５０
ｍＬサイズ、缶胴直径２１１）を市販の洗浄剤（登録商
標 パルクリーン５００：日本パーカライジング株式会
社製）の８％水溶液を用いて７５℃−４０秒スプレーに
て洗浄し、ついで水洗して清浄にした後、実施例および
比較例に示す表面処理液を用いてスプレー処理を行い、
ついで水道水で水洗し、さらに３，０００，０００オウ
ムｃｍ以上の脱イオン水で１０秒間スプレーした後、熱
風乾燥炉内で２分間乾燥した。
用いるアルミニウム系材料の表面処理方法に関し、いく
つかの実施例を挙げ、その有用性を比較例として対比し
て示す。なお、水性表面処理液組成、表面処理方法につ
いては、実施例、比較例ごとに個別に示した。 ［標準処理方法］アルミニウム合金（Ａ３００４）を絞
りしごき加工して作ったアルミニウム合金製缶（３５０
ｍＬサイズ、缶胴直径２１１）を市販の洗浄剤（登録商
標 パルクリーン５００：日本パーカライジング株式会
社製）の８％水溶液を用いて７５℃−４０秒スプレーに
て洗浄し、ついで水洗して清浄にした後、実施例および
比較例に示す表面処理液を用いてスプレー処理を行い、
ついで水道水で水洗し、さらに３，０００，０００オウ
ムｃｍ以上の脱イオン水で１０秒間スプレーした後、熱
風乾燥炉内で２分間乾燥した。
【００２５】［付着量測定方法］処理したアルミニウム
合金表面上の皮膜付着量を定量した。カーボン付着量は
市販の表面炭素分析装置にて定量した。サンプルサイズ
は３２ｃｍで、測定条件は５００℃−５分とした。ま
た、リン付着量は市販の蛍光Ｘ線分析装置にて定量し
た。サンプルサイズはφ３ｃｍとした。
合金表面上の皮膜付着量を定量した。カーボン付着量は
市販の表面炭素分析装置にて定量した。サンプルサイズ
は３２ｃｍで、測定条件は５００℃−５分とした。ま
た、リン付着量は市販の蛍光Ｘ線分析装置にて定量し
た。サンプルサイズはφ３ｃｍとした。
【００２６】［評価方法］ 耐食性 耐食性は耐黒変性および耐レトルト白化性にて評価し
た。処理した缶を未塗装の状態で沸騰させた水道水に３
０分間浸漬し、この際の外観変化により評価した。黒変
なしを「○」、一部黒変を「△」、全面黒変を「×」で
示した。また、処理した缶を未塗装の状態で１２１℃−
３０分でレトルト処理し、この際の外観変化により評価
した。白変なしを「○」、一部白変を「△」、全面白変
を「×」で示した。 インク密着性 処理した缶をサイズコートなしで、市販の缶外面用のイ
ンクを用い印刷した。これを１２１℃−３０分でレトル
ト処理し、その後、インクの密着性を評価した。テープ
にて剥離を行い、剥離なしを「○」、一部剥離を
「△」、全面剥離を「×」で示した。
た。処理した缶を未塗装の状態で沸騰させた水道水に３
０分間浸漬し、この際の外観変化により評価した。黒変
なしを「○」、一部黒変を「△」、全面黒変を「×」で
示した。また、処理した缶を未塗装の状態で１２１℃−
３０分でレトルト処理し、この際の外観変化により評価
した。白変なしを「○」、一部白変を「△」、全面白変
を「×」で示した。 インク密着性 処理した缶をサイズコートなしで、市販の缶外面用のイ
ンクを用い印刷した。これを１２１℃−３０分でレトル
ト処理し、その後、インクの密着性を評価した。テープ
にて剥離を行い、剥離なしを「○」、一部剥離を
「△」、全面剥離を「×」で示した。
【００２７】塗料密着性 処理した缶を市販の外面用ホワイト塗料を用いて厚さ１
０μｍになるように塗装した。これを市販のネッキング
マシンを用い、２０２へネックインした。この際のネッ
ク部の密着性を評価した。塗膜の剥離なしを「○」、一
部剥離を「△」、全面剥離を「×」で示した。 すべり性 すべり性は、処理した缶の外面の静摩擦係数を市販の測
定器を用いて測定することにより評価した。静摩擦係数
は低いほどすべり性に優れる。一般に１．０以下の静摩
擦係数を有していれば良好である。
０μｍになるように塗装した。これを市販のネッキング
マシンを用い、２０２へネックインした。この際のネッ
ク部の密着性を評価した。塗膜の剥離なしを「○」、一
部剥離を「△」、全面剥離を「×」で示した。 すべり性 すべり性は、処理した缶の外面の静摩擦係数を市販の測
定器を用いて測定することにより評価した。静摩擦係数
は低いほどすべり性に優れる。一般に１．０以下の静摩
擦係数を有していれば良好である。
【００２８】以下の実施例１〜５で用いる水溶性重合体
は式（Ｉ）で示されるものである。 実施例１ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液１ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ ピロリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．１ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 ２．０ｇ／Ｌ ｐＨ ４．５（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体１ ｎ＝５ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨＣＨＯＨ） 導入率＝０．３ 表面処理温度：４０℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；２秒 加熱乾燥温度：１８０℃ カーボン付着量：２０ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ４ｍｇ／ｍ
は式（Ｉ）で示されるものである。 実施例１ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液１ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ ピロリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．１ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 ２．０ｇ／Ｌ ｐＨ ４．５（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体１ ｎ＝５ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨＣＨＯＨ） 導入率＝０．３ 表面処理温度：４０℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；２秒 加熱乾燥温度：１８０℃ カーボン付着量：２０ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ４ｍｇ／ｍ
【００２９】実施例２ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液２ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ２．０ｇ／Ｌ トリポリリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．２ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 ４．０ｇ／Ｌ ｐＨ ２．８（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体２ ｎ＝１０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨＣＨＯＨ） 導入率＝０．７ 表面処理温度：６０℃ 表面処理時間：トータル；３０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：２２０℃ カーボン付着量：１０ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ３ｍｇ／ｍ
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液２ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ２．０ｇ／Ｌ トリポリリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．２ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 ４．０ｇ／Ｌ ｐＨ ２．８（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体２ ｎ＝１０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨＣＨＯＨ） 導入率＝０．７ 表面処理温度：６０℃ 表面処理時間：トータル；３０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：２２０℃ カーボン付着量：１０ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ３ｍｇ／ｍ
【００３０】実施例３ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液３ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） １．０ｇ／Ｌ ピロリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） １．０ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．２ｇ／Ｌ アルミニウム（Ａｌ）をフッ化水素酸（ＨＦ）に溶解して 添加（Ａｌ ０．２ｇ／Ｌ、ＨＦ ０．４４ｇ／Ｌ） 水溶性重合体固形分 ０．５ｇ／Ｌ ｐＨ ３．５（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体３ ｎ＝１０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨ） 導入率＝０．３ 表面処理温度：６０℃ 表面処理時間：トータル；７秒；間欠時間；１秒 加熱乾燥温度：２００℃ カーボン付着量：５ｍｇ／ｍ リン付着量 ：０．５ｍｇ／ｍ
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液３ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） １．０ｇ／Ｌ ピロリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） １．０ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．２ｇ／Ｌ アルミニウム（Ａｌ）をフッ化水素酸（ＨＦ）に溶解して 添加（Ａｌ ０．２ｇ／Ｌ、ＨＦ ０．４４ｇ／Ｌ） 水溶性重合体固形分 ０．５ｇ／Ｌ ｐＨ ３．５（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体３ ｎ＝１０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨ） 導入率＝０．３ 表面処理温度：６０℃ 表面処理時間：トータル；７秒；間欠時間；１秒 加熱乾燥温度：２００℃ カーボン付着量：５ｍｇ／ｍ リン付着量 ：０．５ｍｇ／ｍ
【００３１】００２８ 実施例４ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液４ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ ピロリン酸イオン（ＨＰＯとして添加） １．０ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．３ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 ４．０ｇ／Ｌ ｐＨ ３．０（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体４ ｎ＝２０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨ）ＣＨＣＨＣＨＯＨ 導入率＝０．５ 表面処理温度：５０℃ 表面処理時間：トータル；３０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：２００℃ カーボン付着量：３５ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ８ｍｇ／ｍ
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液４ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ ピロリン酸イオン（ＨＰＯとして添加） １．０ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．３ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 ４．０ｇ／Ｌ ｐＨ ３．０（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体４ ｎ＝２０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨ）ＣＨＣＨＣＨＯＨ 導入率＝０．５ 表面処理温度：５０℃ 表面処理時間：トータル；３０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：２００℃ カーボン付着量：３５ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ８ｍｇ／ｍ
【００３２】実施例５ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液５ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ トリポリリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．３ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 １．０ｇ／Ｌ ｐＨ ３．０（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体５ ｎ＝４０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨ）ＣＨＣＨＣＨＯＨ 導入率＝０．５ 表面処理温度：５５℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：１６０℃ カーボン付着量：１５ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ３ｍｇ／ｍ
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液５ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ トリポリリン酸イオン（ＮａＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦ） ０．３ｇ／Ｌ 水溶性重合体固形分 １．０ｇ／Ｌ ｐＨ ３．０（水酸化ナトリウムで調整） 水溶性重合体５ ｎ＝４０ Ｘ＝水素、Ｙ Ｙ＝−ＣＨＮ（ＣＨ）ＣＨＣＨＣＨＯＨ 導入率＝０．５ 表面処理温度：５５℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：１６０℃ カーボン付着量：１５ｍｇ／ｍ リン付着量 ： ３ｍｇ／ｍ
【００３３】比較例１ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液６ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦとして） ０．３ｇ／Ｌ 水溶性重合体（水溶性重合体１と同じ）固形分 １．０ｇ／Ｌ ｐＨ ６．０（水酸化ナトリウムで調整） 表面処理温度：５５℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：１８０℃ カーボン付着量：１ｍｇ／ｍ リン付着量 ：０．１ｍｇ／ｍ
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液６ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 遊離のフッ化水素酸（ＨＦとして） ０．３ｇ／Ｌ 水溶性重合体（水溶性重合体１と同じ）固形分 １．０ｇ／Ｌ ｐＨ ６．０（水酸化ナトリウムで調整） 表面処理温度：５５℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：１８０℃ カーボン付着量：１ｍｇ／ｍ リン付着量 ：０．１ｍｇ／ｍ
【００３４】比較例２ 以下の水性表面処理液を用いて処理を行った。形成され
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液７ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 水溶性重合体（水溶性重合体２と同じ）固形分 １．０ｇ／Ｌ ｐＨ ５．０（水酸化ナトリウムで調整） 表面処理温度：６０℃ 表面処理時間：トータル；３０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：２００℃ カーボン付着量：１ｍｇ／ｍ リン付着量 ：０．１ｍｇ／ｍ
た皮膜の付着量を以下に示す。 水性表面処理液７ リン酸イオン（７５％ＨＰＯとして添加） ０．５ｇ／Ｌ 水溶性重合体（水溶性重合体２と同じ）固形分 １．０ｇ／Ｌ ｐＨ ５．０（水酸化ナトリウムで調整） 表面処理温度：６０℃ 表面処理時間：トータル；３０秒；間欠時間；４秒 加熱乾燥温度：２００℃ カーボン付着量：１ｍｇ／ｍ リン付着量 ：０．１ｍｇ／ｍ
【００３５】比較例３ 市販のリン酸クロメート系の表面処理液（登録商標アロ
ジン４０１：日本パーカライジング株式会社製）の３％
水溶液を用いて処理を行った。形成された皮膜の付着量
を以下に示す。 表面処理温度：４０℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；３秒 加熱乾燥温度：２００℃ クロム付着量：２０ｍｇ／ｍ リン付着量 ：１５ｍｇ／ｍ
ジン４０１：日本パーカライジング株式会社製）の３％
水溶液を用いて処理を行った。形成された皮膜の付着量
を以下に示す。 表面処理温度：４０℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；３秒 加熱乾燥温度：２００℃ クロム付着量：２０ｍｇ／ｍ リン付着量 ：１５ｍｇ／ｍ
【００３６】比較例４ 市販のジルコニウム系の表面処理液（登録商標アロジン
４０４：日本パーカライジング株式会社製）の２％水溶
液を用いて処理を行った。形成された皮膜の付着量を以
下に示す。 表面処理温度：４０℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；３秒 加熱乾燥温度：２００℃ クロム付着量：１４ｍｇ／ｍ
４０４：日本パーカライジング株式会社製）の２％水溶
液を用いて処理を行った。形成された皮膜の付着量を以
下に示す。 表面処理温度：４０℃ 表面処理時間：トータル；２０秒；間欠時間；３秒 加熱乾燥温度：２００℃ クロム付着量：１４ｍｇ／ｍ
【００３７】実施例１〜５および比較例１〜４で形成さ
れた皮膜について性能評価試験を行った結果を表１に示
す。
れた皮膜について性能評価試験を行った結果を表１に示
す。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１の結果から明らかなように、本発明の
水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法を用い
た実施例１〜５については、形成させた皮膜の耐食性、
密着性およびすべり性の全てが優れていることが分る。
一方、良好な皮膜を形成しない比較例１および２、およ
び市販のリン酸クロメート薬剤を使用した比較例３およ
び市販のジルコニウム系薬剤を使用した比較例４につい
ては、形成させた皮膜の耐食性、密着性およびすべり性
の全てが劣っていることが分る。
水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法を用い
た実施例１〜５については、形成させた皮膜の耐食性、
密着性およびすべり性の全てが優れていることが分る。
一方、良好な皮膜を形成しない比較例１および２、およ
び市販のリン酸クロメート薬剤を使用した比較例３およ
び市販のジルコニウム系薬剤を使用した比較例４につい
ては、形成させた皮膜の耐食性、密着性およびすべり性
の全てが劣っていることが分る。
【００４０】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
に係わるアルミニウム系材料用表面処理液およびそれを
使用する表面処理方法を用いることによって、アルミニ
ウム系材料の表面に耐食性（特に耐レトルト白化性）、
塗料密着性およびすべり性の全てに優れた皮膜を形成す
ることができる。
に係わるアルミニウム系材料用表面処理液およびそれを
使用する表面処理方法を用いることによって、アルミニ
ウム系材料の表面に耐食性（特に耐レトルト白化性）、
塗料密着性およびすべり性の全てに優れた皮膜を形成す
ることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 リン酸イオンを０．１ｇ／Ｌ以上、縮合
リン酸イオンを０．１〜３ｇ／Ｌ、遊離のフッ化水素酸
を０．１〜０．５ｇ／Ｌおよび下記式（Ｉ）で示される
水溶性重合体を固形分として０．１ｇ／Ｌ以上含有し、
かつｐＨが２．５〜４．５であることを特徴とするアル
ミニウム系材料用の水性表面処理液： 【化１】 ［式中、平均重合度を表すｎは２〜５０であり、Ｘはそ
れぞれの構成単位において独立に水素または下記式（Ｉ
Ｉ） 【化２】 （式中、ＲおよびＲは、互いに独立に、Ｃ〜Ｃのアルキ
ル基またはＣ〜Ｃのヒドロキシアルキル基を表す）で表
されるＹ基を表すが、Ｙ基は重合体分子中に必ず導入さ
れており、その導入率は芳香環１個当たり０．２〜１．
０個である］。 - 【請求項２】 アルミニウム系材料がアルミニウム合金
製絞りしごき缶である請求項１記載の水性表面処理液。 - 【請求項３】 アルミニウム系材料の表面を、３５℃以
上に加温した請求項１記載の水性表面処理液で、５秒以
上浸漬処理するかまたは間欠的にトータル処理時間とし
て５秒以上スプレー処理し、ついで水洗し、１６０〜２
４０℃で加熱乾燥することにより、該表面に、カーボン
付着量として３〜４０ｍｇ／ｍでかつリン付着量として
０．５〜１０ｍｇ／ｍの皮膜を形成させることを特徴と
するアルミニウム系材料の表面処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20252597A JPH1135880A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | アルミニウム系材料用水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法 |
| US09/462,704 US6369149B1 (en) | 1997-07-11 | 1998-07-08 | Aqueous treatment process and bath for aluminiferous surfaces |
| PCT/US1998/013590 WO1999002758A1 (en) | 1997-07-11 | 1998-07-09 | Aqueous treatment process and bath for aluminiferous surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20252597A JPH1135880A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | アルミニウム系材料用水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1135880A true JPH1135880A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16458944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20252597A Pending JPH1135880A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | アルミニウム系材料用水性表面処理液およびそれを用いる表面処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1135880A (ja) |
| WO (1) | WO1999002758A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003082473A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-19 | Nippon Paint Co Ltd | アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法 |
| 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 |
| JP2007077414A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 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 |
| JP2007076012A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 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 |
| KR101255876B1 (ko) * | 2006-02-09 | 2013-04-17 | 도요 세이칸 가부시키가이샤 | 이지 오픈 뚜껑 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5235692B1 (ja) * | 1971-03-10 | 1977-09-10 | ||
| US4178400A (en) * | 1976-12-30 | 1979-12-11 | Amchem Products, Inc. | Autodeposited coatings |
-
1997
- 1997-07-11 JP JP20252597A patent/JPH1135880A/ja active Pending
-
1998
- 1998-07-09 WO PCT/US1998/013590 patent/WO1999002758A1/en active Application Filing
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003082473A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-19 | Nippon Paint Co Ltd | アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面処理方法 |
| 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 |
| JP2007077414A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 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 |
| JP2007076012A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | 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 |
| US8349419B2 (en) | 2005-09-09 | 2013-01-08 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Resin-coated seamless aluminum can and resin-coated aluminum alloy lid |
| KR101255876B1 (ko) * | 2006-02-09 | 2013-04-17 | 도요 세이칸 가부시키가이샤 | 이지 오픈 뚜껑 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1999002758A1 (en) | 1999-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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