KR0179685B1 - Surface treating composition for metallic material containing aluminum and surface treatment - Google Patents

Surface treating composition for metallic material containing aluminum and surface treatment Download PDF

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KR0179685B1
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Abstract

A surface of aluminiferous metal is brought into contact at 30 DEG C to 65 DEG C for 5 to 60 seconds with a surface treatment bath with a pH of 2.0 to 6.5 that contains phosphate ion, condensed phosphate ion, and a water soluble polymer in the following weight proportions: 1 - 30 : 0.1 - 10 : 0.2 - 20. This is followed by a water rinse and drying by heating. The water soluble polymer has a chemical structure conforming with formula (I), in which (i) each of X<1> and X<2> represents a hydrogen atom, a C1 to C5 alkyl group, or a C1 to C5 hydroxyalkyl group; (ii) each of Y<1> and Y<2> represents a hydrogen atom or a moiety "Z" that conforms to formula (II) or (III), wherein each of R<1>, R<2>, R<3>, R<4>, and R<5> represents a C1 to C10 alkyl group or a C1 to C10 hydroxyalkyl group; (iii) the average value for the number of Z moieties substituted on each phenyl ring in the polymer molecule is from 0.2 to 1.0; (iv) n is an integer with a value from 2 to 50; and (v) each polymer molecule contains at least one Z moiety.

Description

[발명의 명칭][Name of invention]

알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 중합체 화합물 조성물 및 방법Polymer Compound Compositions and Methods for Surface Treatment of Aluminum-Containing Metallic Materials

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

[발명의 배경][Background of invention]

[발명의 분야][Field of Invention]

본 발명은 알루미늄 함유 금속재료를 위한 중합체 화합물 표면처리 조성물 및 그것으로 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer compound surface treatment composition for an aluminum containing metal material and a method for surface treatment of an aluminum containing metal material therewith.

보다 상세하게는, 본 발명은 도료로 표면을 도장하기 전에 그 표면에 뛰어난 내식성과 우수한 도료 밀착성을 부여하기 위한 알루미늄 함유 금속재료용 중합체 화합물 표면처리조성물 및 중합체 화합물 조성물로 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention provides a surface treatment of an aluminum-containing metal material with a polymer compound surface treatment composition and a polymer compound composition for an aluminum-containing metal material for imparting excellent corrosion resistance and excellent paint adhesion to the surface before coating the surface with the paint. It relates to a method for doing so.

본 발명은 중합체 화합물 조성물 및 방법은 도료 도장 및 인쇄전에, 드로잉 및 아이어닝(Drawing and ironing) 가공에 의하여 제조된 알루미늄 함유 금속캔을 표면처리하는데 효율적으로 사용될 수 있다. 표면처리는 드로잉되고 아이어닝된 캔, 즉 DI 캔의 내식성과 도료 밀착성을 상당히 향상시키며 DI 캔의 원활한 컨베이어 이송에 필요한 향상된 미끄럼 특성을 부여한다. 원활하게 컨베이어 이송될 수 있는 캔의 특성은 이후 컨베이어 상의 미끄럼성으로 언급될 것이다.The polymer compound composition and method of the present invention can be effectively used to surface-treat an aluminum-containing metal can produced by drawing and ironing processing, before coating and printing paint. Surface treatment significantly improves the corrosion and paint adhesion of the drawn and ironed cans, that is, the DI cans and imparts the improved sliding properties required for smooth conveyor transfer of the DI cans. The characteristics of the can that can be conveyed smoothly will be referred to later as slippage on the conveyor.

[관련 분야의 설명][Description of Related Fields]

보통, 알루미늄 함유 금속재료, 즉 알루미늄 금속 및 알루미늄 합금 재료를 위한 표면처리액은 크롬산염 형 표면처리액 및 비크롬산염 형 표면처리액으로 분류된다.Usually, surface treatment liquids for aluminum containing metal materials, that is, aluminum metal and aluminum alloy materials, are classified into chromate type surface treatment liquids and non-chromate type surface treatment liquids.

전형적인 크롬산염 형 표면처리액은 크롬산-크롬산염 화성처리액 및 인산-크롬산염 화성처리액이다.Typical chromate-type surface treatment solutions are chromate-chromate chemicals and phosphate-chromate chemicals.

크롬산-크롬산염 화성처리액은 1950년경에 실용화되었으며 아직까지도 알루미늄 합금 금속재료, 예를 들면 열교환기의 핀부재에 널리 사용되고 있다.The chromic acid-chromate chemical treatment solution was put to practical use around 1950 and is still widely used in aluminum alloy metal materials such as fin members of heat exchangers.

크롬산-크롬산염 화성처리액은 주성분으로서 크롬산(CrO3) 및 플루오르화 수소산(HF)과 주성분에 첨가된 촉진제를 포함하여 금속재료표면상에 일정량의 6가 크롬을 함유하는 피막을 형성할 수 있다.The chromic acid-chromate chemical treatment solution can form a film containing a certain amount of hexavalent chromium on the surface of a metal material, including chromic acid (CrO 3 ) and hydrofluoric acid (HF) as a main component, and an accelerator added to the main component. .

인산-크롬산염 화성처리액은 1945년 미국특허 제2,438,877호에 개시된 발명에 기초하였다. 그 화성처리액은 주성분으로서 크롬산(CrO3), 인산(H3PO4) 및 플루오르화 수소산(HF)을 포함하며 화성처리액으로부터 금속재료상에 형성된 피막은 주성분으로서 수화인산크롬(CrPO4·4H2O)을 포함한다. 생성된 화성처리 피막은 6가 크롬을 함유하지 않기 때문에 인산-크롬산염 화성처리액은 음료수 캔의 몸체와 리드부상에 도료 도장을 위한 언더코트 층을 형성하는데 매우 널리 사용된다.The phosphate-chromate chemical treatment solution was based on the invention disclosed in US Pat. No. 2,438,877 in 1945. The chemical conversion solution contains chromic acid (CrO 3 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and hydrofluoric acid (HF) as main components, and the film formed on the metal material from the chemical conversion solution is chromium phosphate (CrPO 4 · 4H) as a main component. 2 O). Since the resulting chemical conversion coating does not contain hexavalent chromium, the phosphate-chromate chemical treatment solution is very widely used to form an undercoat layer for coating the paint on the body and the lid of a beverage can.

전형적인 비크롬산 형 화성처리액은 지르코늄, 티타늄, 지르코늄 화합물 및 티타늄 화합물, 인산염 및 플루오르화물로부터 선택되는 적어도 하나의 일원을 함유하며 pH가 약 1.0 내지 4.0인 수성 산성 도장액이다. 상술된 전형적인 비크롬산염 용액으로 알루미늄 함유 금속재료의 표면에 화성처리를 적용할 때, 주성분으로서 산화 지르코늄 및/또는 산화 티타늄을 포함하는 화성처리피막이 금속재료표면상에 형성된다.A typical non-chromic acid type chemical treatment solution is an aqueous acidic coating liquid containing zirconium, titanium, zirconium compounds and at least one member selected from titanium compounds, phosphates and fluorides and having a pH of about 1.0 to 4.0. When applying the chemical conversion treatment to the surface of the aluminum-containing metal material with the typical non-chromate solution described above, a chemical conversion coating containing zirconium oxide and / or titanium oxide as a main component is formed on the metal material surface.

상술된 바의 비크롬산염 형 화성처리액은 생성된 피막에 유해한 6가 크롬이 없다는 이점이 있으며 생성된 화성처리피막이 크로산염 형 화성처리액으로부터 생성된 것보다 내식성 및 도료 밀착성이 열악하다는 단점이 있다.The non-chromate-type chemical treatment solution as described above has the advantage of no harmful hexavalent chromium in the resulting coating and the disadvantage that the resulting chemical conversion coating has poor corrosion resistance and paint adhesion than that produced from the chromate-type chemical treatment solution. have.

크롬산염 및 비크롬산염 형 화성처리액은 플루오르 함유 화합물을 함유한다. 그러나 환경오염 문제의 관점에서 플루오르 화합물이 없는 표면처리액이 제공되는 것이 최근에 요구되고 있다.Chromate and non-chromate type chemical liquors contain fluorine containing compounds. However, in view of environmental pollution problem, it is recently required to provide a surface treatment liquid free of fluorine compounds.

알루미늄 함유 금속재료에 향상된 내식성과 뛰어난 도료 밀착성을 부여하기 위한 표면처리액 및 표면처리방법에 관하여, 일본국 특개소 61-91,369호, 특개평 1-172,406호, 1-177,379호, 1-177,380호, 2-608호 및 2-069호는 수용성 수지의 사용을 개시한다. 이들 종래의 표면처리액 및 방법에서는, 금속재료의 표면을 다가 페놀화합물 수용액으로 처리한다. 종래의 표면처리액 및 방법은 금속재료표면상에 안정한 수지피막을 완전히 형성시키기가 어려우므로 생성된 수지 도장된 금속재료는 충분한 내식성을 나타내지 않는다는 단점이 있다. 심지어 다가 페놀 화합물을 사용하는 상술된 종래 방법에 대한 개선된 방법을 개시하는 일본국 특개평 4-66,671호의 발명에 있어서도 때때로 생성된 수지피막이 불충분한 도료 밀착성을 나타낸다는 단점이 있다.JP-A 61-91,369, JP-A 1-172,406, 1-177,379, 1-177,380 for surface treatment liquids and surface treatment methods for imparting improved corrosion resistance and excellent paint adhesion to aluminum-containing metal materials. , 2-608 and 2-069 disclose the use of water soluble resins. In these conventional surface treatment solutions and methods, the surface of the metal material is treated with an aqueous polyhydric phenol compound. Conventional surface treatment solutions and methods have a disadvantage in that it is difficult to form a stable resin film completely on the surface of the metal material, and thus the resulting resin coated metal material does not exhibit sufficient corrosion resistance. Even in the invention of Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 4-66,671, which discloses an improved method over the above-mentioned conventional method using a polyhydric phenol compound, there is a disadvantage that sometimes the resulting resin film exhibits insufficient paint adhesion.

현재, 드로잉 및 아이어닝 가공에 의하여 알루미늄 합금판으로부터 형성된 것인 DI 알루미늄 캔의 표면처리를 위하여 보통, 인산-크롬산염 화성처리액 및 지르코늄 함유 도장액으로부터 선택되는 비크롬산염 형 표면처리액이 사용된다.Currently, for the surface treatment of DI aluminum cans formed from aluminum alloy plates by drawing and ironing processing, usually, non-chromate type surface treatment liquids selected from phosphate-chromate chemical treatment liquids and zirconium-containing coating liquids are used. do.

DI 알루미늄 캔에서 그것의 외부 바닥표면은 도료도장하지 않고 고온살균된다. 이 경우, 외부바닥표면이 불충분한 내식성을 갖는다면 DI 알루미늄 캔의 이 부분은 산화되어 검게 변색된다. 이 현상은 바닥 돔 변색(bottom dome staining)현상이라고 한다.In DI aluminum cans its outer bottom surface is pasteurized without painting. In this case, if the outer bottom surface has insufficient corrosion resistance, this part of the DI aluminum can is oxidized and becomes black. This phenomenon is called bottom dome staining.

바닥 돔 변색현상을 방지하기 위하여 표면처리가공에 의하여 알루미늄 캔 상에 형성된 피막 그 자체는 도료도장이 거기에 적용되기 바로전에 높은 내식성을 나타내어야 하는 것이 요구된다.In order to prevent bottom dome discoloration, the coating itself formed on the aluminum can by surface treatment is required to exhibit high corrosion resistance just before the coating is applied thereto.

또한 캔 제조공정에 있어서 복수개의 캔이 컨베이어 이송된다. 캔의 외부 표면이 상호 높은 마찰력을 갖는 경우 캔의 외부 표면은 상호 원활하게 미끄러지지 않으며 캔이 비스듬하게 돌아서 원활한 이송을 방해하게 된다. 특히, 원활한 이송은 캔이 인쇄단계로 이송될 때 매우 중요하다.In the can manufacturing process, a plurality of cans are conveyed to the conveyor. If the outer surfaces of the can have high frictional forces with each other, the outer surfaces of the cans do not slide smoothly with each other and the cans rotate at an angle, which prevents the smooth conveying. In particular, smooth transfer is very important when the can is transferred to the printing stage.

따라서, 캔 제조 공업에 있어서, 상호에 관하여 캔의 외부 표면의 도료 또는 잉크 밀착성에 영향을 미치지 않고 캔의 외부 표면의 정마찰계수를 감소시키는 것이 매우 필요하다.Therefore, in the can manufacturing industry, it is very necessary to reduce the static friction coefficient of the outer surface of the can without affecting the paint or ink adhesion of the outer surface of the can with respect to each other.

캔의 외부 표면의 미끄럼성을 향상시키기 위한 시도로서, 일본국 특개소 64-85,292호는 인산 에스테르, 알코올, 일가 및 다가 지방산, 지방산 유도체 및 상술된 화합물의 혼합물로부터 선택된 수용성 유기물질을 함유하는 금속 캔용 표면 처리제를 개시한다. 이 표면처리 화학물질은 알루미늄 캔의 미끄럼성을 효과적으로 향상시킨다. 그러나 이 표면처리 화학물질은 표면도장된 캔의 내식성 및 도료 밀착성을 향상시키는데 기여하지 못한다.In an attempt to improve the slidability of the outer surface of the can, Japanese Patent Laid-Open No. 64-85,292 discloses a metal containing a water-soluble organic substance selected from phosphate esters, alcohols, monovalent and polyvalent fatty acids, fatty acid derivatives, and mixtures of the above-mentioned compounds. Disclosed is a surface treating agent for cans. This surface treatment chemical effectively improves the slidability of aluminum cans. However, these surface treatment chemicals do not contribute to improving the corrosion resistance and paint adhesion of surface-coated cans.

[발명의 개요][Overview of invention]

본 발명의 목적은 알루미늄 함유 금속재료표면에 도장할 때 좋은 내식성 및 도료 밀착성을 갖는 수지 도장층을 형성하기 위하여 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 수성 조성물 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an aqueous composition and method for surface-treating an aluminum-containing metal material in order to form a resin coating layer having good corrosion resistance and paint adhesion when applied to an aluminum-containing metal material surface.

본 발명의 다른 목적은 높은 내식성 및 도료 밀착성에 더하여 캔의 표면에 대한 향상된 미끄럼성을 부여할 수 있는 수지 도장층을 형성하기 위하여 DI 캔 형태인 알루미늄 함유 금속을 표면처리하기 위한 수성 조성물 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an aqueous composition and method for surface-treating an aluminum-containing metal in the form of a DI can to form a resin coating layer that can impart improved corrosion resistance to the surface of the can in addition to high corrosion resistance and paint adhesion. To provide.

상술된 목적은 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 본 발명의 수성 조성물에 의해 달성될 수 있으며, 이것은 주성분으로서The above object can be achieved by the aqueous composition of the present invention for surface treatment of an aluminum-containing metal material, which is used as a main component.

(a) 인산이온,(a) phosphate ions,

(b) 축합인산이온(b) condensed phosphate ions

(c) 다음식 (I)의 다수의 중합 단위:(c) a plurality of polymer units of formula (I):

[상기식에서 X1및 X2는 각각 상호 독립적으로 수소원자, 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며; Y1및 Y2는 각각 상호 독립적으로 수소원자 및 다음식 (II) 및 (III)으로 표시되는 치환기 Z로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며:[Wherein X 1 and X 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms; Y 1 and Y 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom and a substituent Z represented by the following formulas (II) and (III):

And

(식중에서 R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 상호 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타낸다) 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z는 상호 동일하거나 상이할 수 있으며, 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z의 수 평균치는 0.2 내지 1.0이다.]로 이루어지는 적어도 하나의 수용성 중합체 화합물을 함유하며 수용성 중합체 화합물 (c)은 평균 중합도가 2 내지 50이며, 인산이온(a), 축합인산이온(b) 및 수용성 중합체 화합물(c)은 혼합중량비 (a):(b):(c)가 1 내지 30:0.1 내지 10:0.1 내지 20으로 존재한다.Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a member selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and hydroxyalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms ) The substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit may be the same or different from each other, and the number average value of the substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit is 0.2 to 1.0. The water-soluble polymer compound (c) has an average degree of polymerization of 2 to 50, and the phosphate ion (a), the condensed phosphate ion (b) and the water-soluble polymer compound (c) have a mixed weight ratio (a) :( b) :( c ) Is from 1 to 30: 0.1 to 10: 0.1 to 20.

또한, 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 본 발명의 방법은:In addition, the method of the present invention for surface treatment of an aluminum-containing metal material is:

(A)주성분으로서:(A) As a main component:

(a) 인산이온,(a) phosphate ions,

(b) 축합인산이온, 및(b) condensed phosphate ions, and

(c) 적어도 하나의 수용성 중합체 화합물을 포함하는, pH가 6.5이하인 표면처리 수용액을 30℃ 내지 65℃의 온도에서 5 내지 60초의 전체 접촉시간동안 알루미늄 함유 금속재료의 표면에 접촉시키는 단계,(c) contacting the surface of the aluminum-containing metal material with a surface treatment aqueous solution having a pH of 6.5 or less, comprising at least one water-soluble polymer compound, at a temperature of 30 ° C. to 65 ° C. for a total contact time of 5 to 60 seconds;

상기 수용성 중합체 화합물 (c)은 식 (I)의 다수의 중합 단위:Said water soluble polymer compound (c) comprises a plurality of polymerized units of formula (I):

[상기식에서 X1및 X2는 각각 상호 독립적으로 수소원자, 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며; Y1및 Y2는 각각 상호 독립적으로 수소원자 및 다음식 (II) 및 (III)으로 표시되는 치환기 Z로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며:[Wherein X 1 and X 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms; Y 1 and Y 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom and a substituent Z represented by the following formulas (II) and (III):

And

(식중에서 R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 상호 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 구성원을 나타낸다), 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z는 상호 동일하거나 상이할 수 있으며, 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z의 수 평균치는 0.2 내지 1.0이다.]로 이루어지며, 수용성 중합체 화합물(c)은 평균 중합도가 2 내지 50이며, 인산이온(a), 축합인산이온(b) 및 수용성 중합체 화합물(c)은 혼합중량비 (a):(b):(c)가 1 내지 30:0.1 내지 10:0.1 내지 20으로 존재하며,Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a member selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and hydroxyalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms ), The substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit may be the same or different from each other, and the number average value of the substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit is from 0.2 to 1.0. (c) has an average degree of polymerization of 2 to 50, and the phosphate ions (a), the condensed phosphate ions (b) and the water-soluble polymer compound (c) have a mixed weight ratio (a): (b): (c) of 1 to 30: 0.1 to 10: 0.1 to 20,

(B) 알루미늄 함유 금속재료 표면상의 생성된 수지 피막층을 물로 세척하는 단계; 및(B) washing the resulting resin film layer on the surface of the aluminum containing metal material with water; And

(C) 세척된 수지 피막층을 가열건조시키는 단계로 구성된다.(C) heat-drying the washed resin film layer.

표면처리액은 인산이온(a) 1 내지 30g/리터, 축합인산이온(b) 0.1 내지 10g/리터 및 수용성 중합체 화합물(c) 0.1 내지 20g/리터를 함유하며 pH가 2.0 내지 6.5인 것이 바람직하다.The surface treatment liquid contains 1 to 30 g / liter of phosphate ions (a), 0.1 to 10 g / liter of condensed phosphate ions (b) and 0.1 to 20 g / liter of the water-soluble polymer compound (c) and preferably has a pH of 2.0 to 6.5. .

[바람직한 구체예의 설명][Description of Preferred Embodiment]

알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 본 발명의 수성 중합체 화합물 조성물은 필수성분으로서, (a)인산이온, (b)축합인산이온 및 (c) 식 (I)의 다수의 중합 단위를 포함하는 적어도 하나의 수용성 중합체 화합물을 포함하는 산성 수용액이다.The aqueous polymer compound composition of the present invention for surface treatment of an aluminum-containing metal material includes, as an essential component, at least one comprising (a) phosphate ions, (b) condensed phosphate ions and (c) a plurality of polymerized units of formula (I). Acidic aqueous solution comprising one water-soluble polymer compound.

본 발명의 중합체 화합물 조성물에서 인산이온은 인산(H3PO4), 인산의 알칼리 금속염, 예를 들면 인산나트륨 및 인산의 암모늄 염으로부터 공급될 수 있다.The phosphate ions in the polymer compound compositions of the present invention may be supplied from phosphoric acid (H 3 PO 4 ), alkali metal salts of phosphoric acid, such as sodium phosphate and ammonium salts of phosphoric acid.

본 발명의 수성 조성물중의 축합인산이온은 피로인산이온, 트리폴리인산이온 및 테트라폴리인산이온을 포함한다. 축합인산이온은 피로인산(H4P2O7), 피로인산의 알칼리 금속염 및 트리폴리인산과 테트라폴리인산의 알칼리 금속염으로부터 공급될 수 있다.Condensed phosphate ions in the aqueous composition of the present invention include pyrophosphate ions, tripolyphosphate ions and tetrapolyphosphate ions. Condensed phosphate ions can be supplied from pyrophosphoric acid (H 4 P 2 O 7 ), alkali metal salts of pyrophosphoric acid and alkali metal salts of tripolyphosphoric acid and tetrapolyphosphoric acid.

알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 본 발명의 중합체 화합물 조성물에서, (a)인산이온, (b)축합인산이온 및 중합 단위 (I)를 갖는 수용성 중합체 화합물 (c)은 1 내지 30:0.1 내지 10:0.1 내지 20, 바람직하게는 1 내지 5:0.5 내지 3.0:0.5 내지 5의 중량비 (a):(b):(c)로 존재한다.In the polymer compound composition of the present invention for surface treatment of an aluminum-containing metal material, the water-soluble polymer compound (c) having (a) phosphate ions, (b) condensed phosphate ions and polymerized unit (I) is 1 to 30: 0.1 to 10: 0.1 to 20, preferably 1 to 5: 0.5 to 3.0: 0.5 to 5, in a weight ratio (a) :( b) :( c).

인산이온의 비율이 축합인산(b) 이온 0.1 내지 10중량부 및 중합체 화합물(c) 0.1 내지 20중량부에 관하여 1중량부 미만이라면, 생성된 표면처리액은 알루미늄 함유 금속재료의 표면과 완전히 반응할 수 없으며 따라서 생성된 수지 피막층은 불충분한 양으로 형성된다. 또한, 인산이온(a)의 비율이 축합인산이온(b) 0.1 내지 10중량부 및 중합체 화합물(c) 0.1 내지 20중량부에 관하여 30중량부 이상이라면, 생성된 수지 조성물은 충분한 수지 피막층이 형성될 수 있다고 하더라도 너무 비싸다.If the proportion of phosphate ions is less than 1 part by weight relative to 0.1 to 10 parts by weight of the condensed phosphate (b) ion and 0.1 to 20 parts by weight of the polymer compound (c), the resulting surface treatment liquid reacts completely with the surface of the aluminum-containing metal material. The resin film layer thus formed is formed in an insufficient amount. Moreover, when the ratio of phosphate ion (a) is 30 weight part or more with respect to 0.1-10 weight part of condensed phosphate ion (b) and 0.1-20 weight part of polymer compounds (c), the resin composition produced will have sufficient resin film layer formed. It can be too expensive, though.

축합인산이온(b)의 비율이 인산이온(a) 1 내지 30중량부 및 수용성 중합체 화합물(c) 0.1 내지 20중량부에 관하여 0.1중량부 미만이라면, 생성된 표면처리액은 불충분한 에칭 효과를 나타내며 따라서 충분한 수지 피막층이 금속재료 표면상에 형성될 수 없다. 축합인산이온(b)의 비율이 인산이온(a)과 수용성 중합체 화합물(c)의 상술된 비율에 관하여 10중량부 이상이라면, 생성된 표면처리액은 너무 강한 에칭효과를 나타내서 수지 피막층의 형성을 방해한다.If the ratio of condensed phosphate ions (b) is less than 0.1 parts by weight with respect to 1 to 30 parts by weight of phosphate ions (a) and 0.1 to 20 parts by weight of the water-soluble polymer compound (c), the resulting surface treatment liquid may have insufficient etching effect. And therefore a sufficient resin coating layer cannot be formed on the metal material surface. If the ratio of the condensed phosphate ion (b) is 10 parts by weight or more with respect to the above-mentioned ratio of the phosphate ion (a) and the water-soluble polymer compound (c), the resulting surface treatment liquid exhibits an etching effect that is too strong to form the resin coating layer. Disturb.

수용성 중합체 화합물(c)의 비율이 인산이온(a) 1 내지 30중량부 및 축합인산이온(b) 0.1 내지 10중량부에 관하여 0.1중량부 미만이라면, 생성된 표면처리액은 금속재료 표면상에 충분한 수지 피막층을 형성할 수 없다.If the proportion of the water-soluble polymer compound (c) is less than 0.1 parts by weight with respect to 1 to 30 parts by weight of phosphate ions (a) and 0.1 to 10 parts by weight of condensed phosphate ions (b), the resulting surface treatment liquid is formed on the surface of the metal material. Sufficient resin coating layer cannot be formed.

또한, 수용성 중합체 화합물(c)의 비율이 인산이온(a)과 수용성 중합체 화합물(b)의 상술된 비율에 관하여 20중량부 이상이라면, 생성된 표면처리액은 너무 비싸서 표면처리 공정에 비용이 많이 들게 된다.In addition, if the ratio of the water-soluble polymer compound (c) is 20 parts by weight or more with respect to the above-mentioned ratio of the phosphate ion (a) and the water-soluble polymer compound (b), the resulting surface treatment liquid is too expensive to be expensive in the surface treatment process. Will be heard.

본 발명에 사용할 수 있는 수용성 중합체 화합물(c)은 식(I)의 다수의 중합(반복) 단위로 이루어지며 중합도 n은 2 내지 50이다:The water-soluble polymer compound (c) usable in the present invention consists of a number of polymerized (repeating) units of formula (I) with a degree of polymerization n of 2 to 50:

식 (I)의 중합 단위체에서, X1및 X2는 각각 상호 독립적으로 수소원자, 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 n-부틸, 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기, 예를 들면, 메톡시 및 에톡시로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며, Y1및 Y2는 각각 상호 독립적으로 수소원자 및 식 (II) 및 (III)으로 표시되는 치환기 Z로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타낸다:In the polymerization unit of formula (I), X 1 and X 2 are each independently of the other hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl and n-butyl, Hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, for example, a member selected from the group consisting of methoxy and ethoxy, wherein Y 1 and Y 2 are each independently a hydrogen atom and formulas (II) and (III) Represents a member selected from the group consisting of substituents Z represented by:

And

식중에서 R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 상호 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸기, 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기, 예를 들면 메톡시 및 에톡시기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원이다.Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, for example methyl, ethyl, propyl and butyl groups, having 1 to 10 carbon atoms It is a member selected from the group consisting of hydroxyalkyl groups, for example methoxy and ethoxy groups.

식 (I)의 중합 단위를 갖는 수용성 중합체 화합물에서, 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 Y1및 Y2로 표시되는 치환기 Z는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 수용성 중합체 화합물(c)은 식 (I)의 적어도 하나의 중합 단위의 적어도 하나의 각 벤젠고리에 결합된 적어도 하나의 치환기 Z를 가져야 한다. 즉, 식 (I)의 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z의 수 평균치는 0.2 내지 1.0이다. 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z의 수 평균치는 이하 평균 치환기 Z-치환수로 언급될 것이다. 평균 치환기 Z-치환수는 다음과 같이 산출된다.In the water-soluble polymer compound having a polymerization unit of formula (I), the substituents Z represented by Y 1 and Y 2 bonded to each benzene ring of the polymerization unit may be the same or different from each other. The water soluble polymer compound (c) should have at least one substituent Z bonded to at least one respective benzene ring of at least one polymerized unit of formula (I). That is, the number average value of the substituent Z couple | bonded with each benzene ring of the polymerization unit of Formula (I) is 0.2-1.0. The number average of the substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit will be referred to below as the average substituent Z-substituted number. The average substituent Z-substituted number is calculated as follows.

수용성 중합체 화합물(c)이 평균 중합수가 10인 경우, 이 중합체 화합물(c)은 20개의 벤젠고리를 갖는다. 20개의 벤젠고리중에서 10개의 벤젠고리가 각기 한 개의 치환기 Z를 갖는 경우, 이 중합체 화합물은 [(1×10)+(0×10)]/20=0.5의 평균 치환기 Z-치환수를 갖는다.When the water-soluble polymer compound (c) has an average polymerization number of 10, this polymer compound (c) has 20 benzene rings. When 10 of the 20 benzene rings each have one substituent Z, this polymer compound has an average substituent Z-substituted number of [(1 × 10) + (0 × 10)] / 20 = 0.5.

평균 치환기 Z-치환수가 0,2 미만이라면, 합성된 중합체 화합물은 불충분한 수용성을 나타내며, 따라서 생성된 수성표면처리 조성물 및 용액은 저장 및 사용중에 불충분한 안정성을 나타낸다. 또한 평균 치환기 Z-치환수가 1.0 이상이라면, 즉 중합체 화합물이 2개 이상의 치환기 Z로 치환된 적어도 한 개의 벤젠고리를 갖는다면, 생성된 중합체 화합물은 너무 높은 수용성을 나타내서 수지 피막층의 형성이 어렵게 된다.If the average substituent Z-substitution number is less than 0,2, the synthesized polymer compound exhibits insufficient water solubility, and the resulting aqueous surface treatment compositions and solutions exhibit insufficient stability during storage and use. Also, if the average substituent Z-substituted number is 1.0 or more, that is, if the polymer compound has at least one benzene ring substituted with two or more substituents Z, the resulting polymer compound exhibits too high water solubility, making it difficult to form a resin coating layer.

식 (I)에서 X1및 X2로 나타내는 알킬 및 히드록시알킬기는 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는다. 알킬 및 히드록시알킬기중의 탄소원자수가 6 이상이라면, 생성된 중합체 화합물의 분자는 너무 커서 입체 장애가 생기고, 따라서 충분한 밀도와 우수한 내식성을 갖는 수지 피막층을 형성하기가 어렵게 된다.The alkyl and hydroxyalkyl groups represented by X 1 and X 2 in formula (I) have 1 to 5 carbon atoms. If the number of carbon atoms in the alkyl and hydroxyalkyl groups is 6 or more, the molecules of the resulting polymer compound are too large to cause steric hindrance, thus making it difficult to form a resin film layer having sufficient density and excellent corrosion resistance.

치환기 Z에 대한 식 (II) 및 (III)에서 R1, R2, R3, R4및 R5로 나타내는 알킬기 및 히드록시알킬기는 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는다. 탄소원자의 수가 11 이상이라면, 생성된 중합체 화합물 분자는 너무 커서 생성된 수지 피막층은 저밀도를 가지며 불충분한 내식-에칭효과를 나타낸다.The alkyl group and the hydroxyalkyl group represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 in formulas (II) and (III) for the substituent Z have 1 to 10 carbon atoms. If the number of carbon atoms is 11 or more, the resulting polymer compound molecule is so large that the resulting resinous coating layer has a low density and exhibits an insufficient corrosion-etching effect.

중합체 화합물(c)은 평균 중합도가 2 내지 50이다. 평균 중합도가 2 미만이라면 생성된 수지 피막층은 불충분한 내식-에칭효과를 나타낸다. 평균 중합도가 50을 초과한다면 생성된 수성표면처리 조성물 및 용액은 저장 및 사용중에 불충분한 안정성을 나타내며, 따라서 사용하기가 어렵다.The polymer compound (c) has an average degree of polymerization of 2 to 50. If the average degree of polymerization is less than 2, the resulting resin film layer exhibits an insufficient corrosion-etching effect. If the average degree of polymerization exceeds 50, the resulting aqueous surface treatment compositions and solutions exhibit insufficient stability during storage and use and are therefore difficult to use.

본 발명의 수성표면처리 중합체 화합물 조성물의 pH는 그것의 특정 범위내에 한정되지 않는다. 보통, 본 발명의 수성표면처리 조성물의 pH는 6.5 이하의 레벨로 조절하는 것이 바람직하다.The pH of the aqueous surface treated polymer compound composition of the present invention is not limited within its specific range. Usually, the pH of the aqueous surface treatment composition of the present invention is preferably adjusted to a level of 6.5 or less.

본 발명의 방법에서, 수성표면처리액은 중합체 화합물 조성물로부터, 바람직하게는 그것을 물로 희석함으로써 제조되며, 수용액의 pH는 6.5이하, 바람직하게는 2.0 내지 6.5의 pH로 조절된다.In the process of the invention, the aqueous surface treatment liquid is prepared from the polymer compound composition, preferably by diluting it with water, and the pH of the aqueous solution is adjusted to a pH of 6.5 or less, preferably from 2.0 to 6.5.

pH가 6.5이상이라면, 생성된 수성표면처리액은 저장 및 사용중에 불안정하며 중합체 화합물(c)은 수용액으로부터 쉽게 침전된다. pH가 2.0미만이라면, 생성된 수용액은 알루미늄 함유 금속재료표면에 대한 너무 높은 에칭특성을 나타낼 수 있어서 수지표면-피막층의 형성이 어렵게 될 수 있다.If the pH is above 6.5, the resulting aqueous surface treatment solution is unstable during storage and use and the polymer compound (c) easily precipitates out of aqueous solution. If the pH is less than 2.0, the resulting aqueous solution may exhibit too high etching characteristics with respect to the aluminum-containing metal material surface, making it difficult to form the resin surface-coating layer.

수성표면처리액의 pH는 산, 예를 들면, 인산, 질산 또는 염화수소산을 사용하거나 염기, 예를 들면, 수산화나트륨, 탄산나트륨 또는 수산화암모늄을 사용함으로써 조절될 수 있다. 환경오염이 일어나지 않는다면, 플루오르화 수소산을 pH 조절에 사용할 수 있다.The pH of the aqueous surface treatment liquid can be adjusted by using an acid such as phosphoric acid, nitric acid or hydrochloric acid or by using a base such as sodium hydroxide, sodium carbonate or ammonium hydroxide. If no environmental pollution occurs, hydrofluoric acid can be used to adjust the pH.

본 발명의 방법에서, 바람직하게는 수성표면처리액은:In the process of the invention, preferably the aqueous surface treatment solution is:

1 내지 30g/리터의 인산이온(a),1 to 30 g / liter of phosphate ion (a),

0.1 내지 10g/리터의 축합인산이온(b) 및0.1-10 g / liter of condensed phosphate ion (b) and

0.1 내지 20g/리터의 수용성 조성물(c)0.1 to 20 g / liter of water-soluble composition (c)

을 포함하며, pH가 2.0 내지 6.5이다.It includes, pH is 2.0 to 6.5.

인산이온(a)의 농도가 1g/리터 이하라면 수지 피막층의 형성이 어렵게 될 수 있으며, 농도가 30g/리터 이상이라면, 생성된 수성표면처리액은 너무 비싸서 표면처리공정은 비용이 많이 들게 되어 경제적 단점이 될 수 있다.If the concentration of phosphate ions (a) is less than 1 g / liter, the formation of the resinous coating layer may be difficult. If the concentration is more than 30 g / liter, the resulting aqueous surface treatment solution is too expensive and the surface treatment process is expensive. It can be a disadvantage.

또한, 축합인산이온(b)의 농도가 0.1g/리터 미만이라면, 생성된 수성표면처리액은 너무 열악한 금속재료표면상의 에칭 특성을 나타낼 수 있어서 수지 피막층의 형성이 불충분하게 될 수 있으며, 농도가 10g/리터 이상이라면 생성된 수성표면처리액은 너무 높은 에칭 특성을 나타낼 수 있어서 수지 피막층 형성을 위한 용액과 금속재료표면간의 반응은 장애될 수 있다.In addition, if the concentration of the condensed phosphate ion (b) is less than 0.1 g / liter, the resulting aqueous surface treatment liquid may exhibit etching characteristics on the surface of the metal material which is too poor, resulting in insufficient formation of the resin coating layer. If it is 10 g / liter or more, the resulting aqueous surface treatment liquid may exhibit too high etching characteristics, so that the reaction between the solution for forming the resin film layer and the surface of the metal material may be hindered.

또한, 수용성 중합체 화합물(c)의 농도가 0.1g/리터 미만이라면, 생성된 수성표면처리액은 수지 피막층을 완전히 형성시킬 수 없으며, 농도가 20g/리터 이상이라면, 생성된 표면처리액은 너무 비싸서 그 표면처리공정은 경제적 단점이 될 수 있다.In addition, if the concentration of the water-soluble polymer compound (c) is less than 0.1 g / liter, the resulting aqueous surface treatment solution cannot completely form the resin coating layer, and if the concentration is 20 g / liter or more, the resulting surface treatment solution is too expensive. The surface treatment process can be an economic disadvantage.

본 발명의 표면처리방법에서, 알루미늄 이온이 알루미늄 함유 금속재료로부터 수성표면처리액으로 용출되는 경우, 수용성 중합체 화합물(c)은 알루미늄 이온과 반응할 수 있으며 중합체 화합물(c)과의 생성된 알루미늄 착체는 수성표면처리액으로부터 석출될 수 있다. 석출을 방지하기 위하여, 알루미늄 이온-봉쇄제를 수성표면처리액에 가하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 알루미늄 이온-봉쇄제는 EDTA, Cy-DTA, 트리에탄올아민, 글루콘산, 헵토글루콘산, 옥살산, 타르타르산, 말산 및 유기인산으로부터 선택되는 적어도 하나의 일원을 포함한다. 그러나, 봉쇄제는 상술된 화합물에 한정되지 않는다. 폐수처리에서 환경오염이 일어나지 않는다면, 플루오르화 수소산을 봉쇄제로 사용할 수도 있다.In the surface treatment method of the present invention, when aluminum ions are eluted from the aluminum-containing metal material into the aqueous surface treatment solution, the water-soluble polymer compound (c) can react with the aluminum ions and the resulting aluminum complex with the polymer compound (c). Can be precipitated from the aqueous surface treatment liquid. In order to prevent precipitation, it is preferable to add an aluminum ion-blocking agent to the aqueous surface treatment liquid. Preferably the aluminum ion-blocking agent comprises at least one member selected from EDTA, Cy-DTA, triethanolamine, gluconic acid, heptogluconic acid, oxalic acid, tartaric acid, malic acid and organophosphoric acid. However, containment agents are not limited to the compounds described above. If environmental pollution does not occur in wastewater treatment, hydrofluoric acid may be used as a containment agent.

본 발명의 방법에서는, 상술된 바의 수성표면처리액은 30 내지 65℃, 바람직하게는 40 내지 50℃의 온도에서 5 내지 60초, 바람직하게는 10 내지 20초의 전체 접촉시간동안 알루미늄 함유 금속재료의 표면과 접촉된다.In the process of the present invention, the aqueous surface treatment liquid as described above is an aluminum-containing metal material for a total contact time of 5 to 60 seconds, preferably 10 to 20 seconds at a temperature of 30 to 65 ° C, preferably 40 to 50 ° C. Is in contact with the surface.

접촉단계의 구체예에서, 알루미늄 함유 금속재료는 30 내지 65℃의 온도에서 5 내지 60초동안 수성표면처리액에 침지된다.In an embodiment of the contacting step, the aluminum containing metal material is immersed in the aqueous surface treatment liquid for 5 to 60 seconds at a temperature of 30 to 65 ° C.

접촉단계의 다른 구체예에서, 수성표면처리액은 30 내지 65℃의 온도에서 5 내지 60초의 전체 접촉시간동안 알루미늄 함유 금속재료표면상에 분무된다. 이 구체예에서, 분무 조작은 2 내지 5초의 간격을 두고 분무시간과 간격시간을 합쳐서 5 내지 60초동안 둘 이상의 단계로 실행하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the contacting step, the aqueous surface treatment liquid is sprayed onto the aluminum containing metal material surface for a total contact time of 5 to 60 seconds at a temperature of 30 to 65 ° C. In this embodiment, the spraying operation is preferably performed in two or more steps for 5 to 60 seconds in combination with the spraying time and the interval time at intervals of 2 to 5 seconds.

분무조작에서, 때때로 수성표면처리액에 기포가 생겨서 생성된 수지 피막층이 기포를 함유한다. 이 경우, 기포형성 및 기포형성 조건은 분무장치 및 조건에 따라서 변할 수 있다. 기포형성이 분무장치 및 조건을 조절하여 방지될 수 없다면, 소포제를 수성표면처리액에 가한다. 소포제의 첨가가 생성된 수지 피막층의 도료 밀착성을 저해하지 않는다면 소포제의 유형 및 양에 제한은 없다.In the spraying operation, sometimes the resin coating layer formed by bubbles in the aqueous surface treatment liquid contains bubbles. In this case, the foaming and foaming conditions may vary depending on the spraying device and the conditions. If foaming cannot be prevented by adjusting the spraying device and conditions, an antifoaming agent is added to the aqueous surface treatment liquid. There is no restriction on the type and amount of the antifoaming agent as long as the addition of the antifoaming agent does not inhibit the paint adhesion of the resulting resin film layer.

알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 본 발명의 수성 중합체 화합물 조성물은 다음과 같이 제조된다.The aqueous polymer compound composition of this invention for surface-treating an aluminum containing metal material is manufactured as follows.

상술된 범위의 혼합 중량비로 인산이온(a) 및 축합인산이온(b)을 함유하는 수용액은 인산 또는 인산염 및 축합인산 또는 축합 인산염을 물에 용해시키고 용액을 교반함으로써 제조된다. 용액의 pH가 7.0이상이라면 산을 용액에 가하여 pH가 7미만의 소정 레벨로 떨어지도록 한다. 그 다음 용액을 교반하면서 수용성 중합체 화합물(c)을 인산이온(a) 및 축합인산이온(b)을 함유하는 수용액에 가한 후 생성된 수용액의 pH를 6.5이하의 소정 레벨로 조절한다.An aqueous solution containing phosphate ions (a) and condensed phosphate ions (b) in a mixed weight ratio in the above-described range is prepared by dissolving phosphoric acid or phosphate and condensed phosphoric acid or condensed phosphate in water and stirring the solution. If the pH of the solution is above 7.0, acid is added to the solution to bring the pH down to a predetermined level of less than 7. Then, while stirring the solution, the water-soluble polymer compound (c) is added to an aqueous solution containing phosphate ions (a) and condensed phosphate ions (b), and then the pH of the resulting aqueous solution is adjusted to a predetermined level of 6.5 or less.

알루미늄 금속재료표면상에 형성된 수지 피막층은 이하 상세하게 설명될 것이다.The resin film layer formed on the surface of the aluminum metal material will be described in detail below.

본 발명의 방법에 의하여 형성된 수지 피막층은 주성분으로서, 인산이온(a) 및 축합인산이온(b)으로부터 유도된 인산염과 식 (I)의 중합 단위를 갖는 수용성 중합체 화합물(c)로부터 유도된 수지재료를 포함하는 유기-무기 복합층이다. 수성표면처리액과 알루미늄 함유 금속재료표면간의 접촉 동안에 금속재료표면은 인산이온(a) 및 축합인산이온(b)에 의하여 에칭된다. 에칭에 기인하여 용액과 에칭된 금속재료표면 사이의 계면에서의 pH는 부분적으로 증가하며 따라서 인산염이 금속재료표면상에 석출된다.The resin film layer formed by the method of the present invention is a resin material derived from a water-soluble polymer compound (c) having, as a main component, a phosphate derived from phosphate ions (a) and a condensed phosphate ion (b) and a polymerized unit of formula (I). Organic-inorganic composite layer comprising a. During the contact between the aqueous surface treatment liquid and the aluminum-containing metal material surface, the metal material surface is etched by phosphate ions (a) and condensed phosphate ions (b). Due to the etching, the pH at the interface between the solution and the etched metal material surface increases in part and therefore phosphate precipitates on the metal material surface.

또한, 중합체 화합물(c)에서, 아미노 또는 알루미늄 치환기 Z는 금속-킬레이트화 특성을 가지므로 중합체 화합물(c)은 금속재료의 에칭되고 활성화된 표면부분과 반응하여 일정한 배위 중합체 화합물을 생성한다. 인산염 및 배위 중합체 화합물의 생성에 기인하여 유기-무기 복합층이 금속재료표면상에 형성된다.In addition, in the polymer compound (c), the amino or aluminum substituent Z has metal-chelating properties so that the polymer compound (c) reacts with the etched and activated surface portion of the metal material to produce a constant coordination polymer compound. Due to the production of phosphate and coordination polymer compounds, an organic-inorganic composite layer is formed on the metal material surface.

수성표면처리액에 함유된 축합인산이온(b)은 중합체-금속 배위 화합물의 형성을 효과적으로 촉진하여 pH의 광범위한 범위에 걸쳐서 향상된 안정성을 가지면서 알루미늄 함유 금속재료표면상에 유기-무기 복합층을 형성할 수 있다. 또한 수세된 수지 피막층에 적용되는 가열-건조단계는 생성된 배위 중합체 화합물을 더 중합한다.The condensed phosphate ions (b) contained in the aqueous surface treatment solution effectively promote the formation of polymer-metal coordination compounds to form organic-inorganic composite layers on the surface of aluminum-containing metal materials with improved stability over a wide range of pH. can do. In addition, the heat-drying step applied to the washed resin film layer further polymerizes the resulting coordination polymer compound.

높은 내식성이 요구되는 경우, 바람직하게는 수지 피막층을 170 내지 250℃의 온도에서 1 내지 10분동안, 예를 들면 200℃에서 1분동안 열처리하여 중합체 화합물의 중합도를 증가시킨다.When high corrosion resistance is required, the resin coating layer is preferably heat treated at a temperature of 170 to 250 ° C. for 1 to 10 minutes, for example at 200 ° C. for 1 minute to increase the degree of polymerization of the polymer compound.

본 발명의 방법에 사용할 수 있는 알루미늄 함유 금속재료는 알루미늄 재료 및 알루미늄 함유 재료, 예를 들면, 알루미늄-망간 합금, 알루미늄 마그네슘 합금 및 알루미늄-실리콘 합금 재료로부터 선택되는 것이 바람직하며 시트, 로드, 파이프 및 와이어의 형태일 수 있다. 금속재료의 형태 및 크기에는 제한이 없다.The aluminum containing metal material that can be used in the method of the present invention is preferably selected from aluminum materials and aluminum containing materials, such as aluminum-manganese alloys, aluminum magnesium alloys and aluminum-silicon alloy materials, and includes sheets, rods, pipes and It may be in the form of a wire. The shape and size of the metal material is not limited.

본 발명의 수지 중합체 화합물 조성물은 선택적으로 방부제 또는 곰팡이 방지제를 포함한다. 이들 첨가제는 저온에서 저장 또는 사용중에 수성 중합체 화합물 조성물 또는 수성표면처리액의 부패 또는 곰팡이 발생을 효과적으로 방지한다. 바람직하게는, 과산화수소가 이 목적에 사용된다.The resin polymer compound composition of the present invention optionally includes a preservative or antifungal agent. These additives effectively prevent rot or mold formation of the aqueous polymer compound composition or aqueous surface treatment liquid during storage or use at low temperatures. Preferably, hydrogen peroxide is used for this purpose.

상술된 수성표면처리액을 사용하는 본 발명의 표면처리방법은 이하 설명될 것이다.The surface treatment method of the present invention using the above-mentioned aqueous surface treatment liquid will be described below.

표면처리전에, 알루미늄 함유 금속재료의 표면을 산 또는 알카리성 세척액 또는 유기 용매로 세척 및 탈지(脫脂)하고 세척 또는 탈지된 표면을 물로 세척한다.Before the surface treatment, the surface of the aluminum-containing metal material is washed and degreased with an acid or alkaline washing liquid or an organic solvent, and the washed or degreased surface is washed with water.

그 다음, 알루미늄 함유 금속재료의 표면을 30 내지 65℃의 온도에서 5 내지 60초동안 침지 또는 분무에 의하여 수성표면처리액으로 접촉시킨다.The surface of the aluminum-containing metal material is then contacted with the aqueous surface treatment liquid by dipping or spraying at a temperature of 30 to 65 ° C. for 5 to 60 seconds.

금속재료표면상의 생성된 수지 피막층을 수세한 다음 탈이온수로 세척하고 최종적으로 열건조시킨다.The resulting resin film layer on the surface of the metal material is washed with water, washed with deionized water and finally heat dried.

접촉단계에서 수성표면처리액은 30 내지 65℃의 온도에서 사용된다. 온도가 30℃ 이하라면, 수성표면처리액은 금속재료표면과 충분하게 반응할 수 없어서 충분한 수지 피막층을 얻을 수 없다. 또한, 65℃ 이상의 접촉온도는 심지어 생성된 수지 피막층 자체가 충분하더라도 고에너지 비용 및 경제적 단점을 유발한다.In the contacting step, the aqueous surface treatment liquid is used at a temperature of 30 to 65 ° C. If the temperature is 30 ° C. or less, the aqueous surface treatment liquid cannot sufficiently react with the metal material surface and a sufficient resin coating layer cannot be obtained. In addition, a contact temperature of 65 ° C. or higher causes high energy costs and economic disadvantages even if the resulting resin film layer itself is sufficient.

침지시간은 5 내지 60초이어야 한다. 5초 이하의 침지시간은 고 내식성을 갖는 충분한 수지 피막층을 형성하는데 부족하다. 또한 60초 이상의 침지시간은 생성된 수지 피막층의 성능을 향상시킬 수 없다.Immersion time should be 5 to 60 seconds. Immersion time of 5 seconds or less is insufficient to form a sufficient resin film layer having high corrosion resistance. In addition, the immersion time of 60 seconds or more cannot improve the performance of the resulting resin film layer.

수성표면처리액을 분무조작에 의하여 금속재료표면에 적용하는 경우, 용액이 일정시간에 걸쳐서 연속적으로 분무된다면, 금속재료표면과 용액 사이의 계면에서 pH의 부분 증가가 일어날 수 없어서 수지 피막층이 완전히 형성될 수 없다. 그러므로, 분무조작은 간헐적으로 실행하는 것이 바람직하다. 즉, 분무조작은 2 내지 5초간의 간격을 두고 분무시간 및 간격시간의 합이 5 내지 60초인 전체 접촉시간동안 둘 이상의 단계로 실행하는 것이 바람직하다. 5초 이하의 전체 접촉시간은 금속재료표면과의 용액의 반응을 완결시켜서 우수한 내식성을 갖는 수지 피막층을 제공하는데 부족하다.When the aqueous surface treatment solution is applied to the surface of the metal material by spraying operation, if the solution is continuously sprayed over a predetermined time, a partial increase in pH cannot occur at the interface between the surface of the metal material and the solution so that the resin film layer is completely formed. Can't be. Therefore, it is preferable to perform the spray operation intermittently. In other words, the spraying operation is preferably carried out in two or more steps at intervals of 2 to 5 seconds during the entire contacting time where the sum of the spraying time and the interval time is 5 to 60 seconds. The total contact time of 5 seconds or less is insufficient to complete the reaction of the solution with the metal material surface to provide a resin coating layer having excellent corrosion resistance.

또한, 60초 이상의 접촉시간은 생성된 수지 피막층의 성능을 향상시킬 수 없다.Moreover, the contact time of 60 seconds or more cannot improve the performance of the resin film layer produced | generated.

[실시예]EXAMPLE

본 발명은 다음 실시예로 더 설명될 것이다.The invention will be further illustrated by the following examples.

각각의 실시예와 비교예에서, 이하 상세하게 설명되는 바의 수성표면처리액의 조성물과 표면처리방법을 사용하였으며 다음 시험을 실행하였다.In each example and comparative example, the composition and surface treatment method of the aqueous surface treatment solution as described in detail below were used and the following tests were carried out.

[시험][exam]

(1) 내식성(1) corrosion resistance

내식성 즉 비등수 바닥 돔 변색 내성을 측정하기 위하여, DI 캔을 끓는 수도물에 30분동안 침지시키고 캔 표면의 바닥 돔 변색 정도를 다음과 같이 육안으로 평가하였다.In order to measure the corrosion resistance, namely the boiling water bottom dome discoloration resistance, the DI can was immersed in boiling tap water for 30 minutes and the degree of bottom dome discoloration on the surface of the can was visually evaluated as follows.

(2) 도료 밀착성(2) paint adhesion

도료 밀착 특성을 다음과 같이 측정하였다.The paint adhesion properties were measured as follows.

캔용 에폭시 우레아 수지 도료를 캔 표면상에 5 내지 7μm 두께로 도장하고 215℃의 온도에서 4분동안 베이킹하였다. 도장된 캔을 폭이 5mm이고 길이가 150mm인 직사각형 표본으로 절단하였다. 직사각형 표본을 열압착방법에 의하여 폴리아미드 수지막으로 상호 부착하여 시편을 제공하였다. 시편을 180도 박리시험을 하여 그것의 박리 강도(peeling strength)를 측정하였다.Epoxy urea resin paint for cans was coated on the can surface to a thickness of 5-7 μm and baked at a temperature of 215 ° C. for 4 minutes. The painted cans were cut into rectangular specimens 5 mm wide and 150 mm long. Rectangular specimens were attached to each other with a polyamide resin film by a thermocompression method to provide a specimen. The specimen was subjected to a 180 degree peel test to determine its peeling strength.

박리 강도가 클수록 캔의 도료 밀착성이 높았다.The greater the peel strength, the higher the paint adhesiveness of the can.

일반적으로 말하면, 박리 강도가 4.0kgf/5mm 폭 이상인 알루미늄 캔은 실용될 수 있다.Generally speaking, aluminum cans having a peel strength of 4.0 kgf / 5 mm or more can be put to practical use.

(3) 미끄럼성(3) slipperiness

캔의 미끄럼성은 캔의 외주면의 정마찰계수를 측정하여 평가하였다. 정마찰계수가 낮을수록 캔의 미끄럼성이 높았다.Slidability of the can was evaluated by measuring the static friction coefficient of the outer peripheral surface of the can. The lower the static friction coefficient, the higher the slipperiness of the can.

일반적으로 말하면, 정마찰계수가 1.0이하인 캔이 실용적으로 유용하다.Generally speaking, cans having a static friction coefficient of 1.0 or less are practically useful.

[실시예 1]Example 1

드로잉 및 아이어닝 가공에 의하여 알루미늄-망간 합금판으로부터 생성된 캔을 니혼 파카라이징(Nihon Parkerizing K. K.)사제의, 상표명이 팔클린 500(Palclean 500)인 산 탈지제 8중량%의 수용액을 75℃의 온도에서 60초동안 캔 표면으로 분무하여 탈지한 다음 캔을 수세하고 건조시켰다.A can produced from an aluminum-manganese alloy plate by drawing and ironing was prepared by Nihon Parkerizing KK. The cans were degreased by spraying onto the can surface for 60 seconds at, then the can was washed and dried.

DI 알루미늄 합금 캔의 세척된 표면으로 이하에 나타낸 조성을 가지며 60℃의 온도에서 가열한 수성표면처리액(1)을 매회 5초동안, 5초의 간격을 두고 세 번 분무하였다. 전체 접촉시간은 25초였다.The washed surface of the DI aluminum alloy can was sprayed three times at intervals of 5 seconds each time for 5 seconds each with an aqueous surface treatment solution 1 having the composition shown below and heated at a temperature of 60 ° C. The total contact time was 25 seconds.

그 다음, 캔 표면상에 생성된 수지 피막층을 수세하고 저항이 3,000,000Ωcm 이상인 탈이온수로 10초동안 분무세척하였으며, 최종적으로 열풍 건조기로 180℃의 온도에서 건조시켰다.Then, the resin film layer formed on the surface of the can was washed with water and spray-washed with deionized water having a resistance of 3,000,000 µm or more for 10 seconds, and finally dried at a temperature of 180 ° C. with a hot air dryer.

수성 표면 처리액(1)Aqueous Surface Treatment Solution (1)

[실시예 2]Example 2

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(2)에 60℃의 온도에서 20초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment solution 2 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 20 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(2)Aqueous Surface Treatment Solution (2)

[실시예 3]Example 3

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(3)에 35℃의 온도에서 60초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 3 having the composition shown below at a temperature of 35 ° C. for 60 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(3)Aqueous Surface Treatment Solution (3)

[실시예 4]Example 4

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

이하에 나타낸 조성을 가지며 65℃의 온도로 가열한 수성표면처리액(4)을 캔의 세척된 표면으로 매회 6초동안 2초의 간격을 두고 세 번 분무하였다. 전체 접촉시간은 22초였다.An aqueous surface treatment solution 4 having the composition shown below and heated to a temperature of 65 ° C. was sprayed three times at intervals of 2 seconds for 6 seconds each time to the washed surface of the can. The total contact time was 22 seconds.

그 다음 캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was then washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(4)Aqueous Surface Treatment Solution (4)

[실시예 5]Example 5

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(5)에 60℃의 온도에서 30초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 5 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 30 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(5)Aqueous Surface Treatment Solution (5)

[실시예 6]Example 6

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

이하에 나타낸 조성을 가지며 60℃의 온도로 가열한 수성표면처리액(6)을 캔의 세척된 표면으로 매회 5초동안 5초의 간격을 두고 두 번 분무하였다. 전체 접촉시간은 15초였다.An aqueous surface treatment solution 6 having the composition shown below and heated to a temperature of 60 ° C. was sprayed twice at intervals of 5 seconds each time for 5 seconds to the washed surface of the can. The total contact time was 15 seconds.

그 다음 캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was then washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(6)Aqueous Surface Treatment Liquid (6)

[실시예 7]Example 7

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(7)에 60℃의 온도에서 30초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment solution 7 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 30 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(7)Aqueous Surface Treatment Liquid (7)

[비교예 1]Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

이하에 나타낸 조성을 가지며 60℃의 온도로 가열한 수성표면처리액(8)을 캔의 세척된 표면으로 매회 4초동안 5초의 간격을 두고 5번 분무하였다. 전체 접촉시간은 40초였다. 그 다음 캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층은 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.An aqueous surface treating solution 8 having the composition shown below and heated to a temperature of 60 ° C. was sprayed five times at intervals of 5 seconds each time for 4 seconds to the washed surface of the can. The total contact time was 40 seconds. The resulting resin film layer formed on the surface of the can was then washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(8)Aqueous Surface Treatment Liquid (8)

[비교예 2]Comparative Example 2

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(9)에 60℃의 온도에서 30초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 9 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 30 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(9)Aqueous Surface Treatment Liquid (9)

[비교예 3]Comparative Example 3

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(10)에 60℃의 온도에서 5초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 10 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 5 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(10)Aqueous Surface Treatment Liquid (10)

[비교예 4][Comparative Example 4]

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(11)에 60℃의 온도에서 20초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 11 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 20 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(11)Aqueous Surface Treatment Liquid (11)

[비교예 5][Comparative Example 5]

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(12)에 60℃의 온도에서 30초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 12 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 30 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(12)Aqueous Surface Treatment Liquid (12)

[비교예 6]Comparative Example 6

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(13)에 60℃의 온도에서 30초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 13 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 30 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(13)Aqueous Surface Treatment Liquid (13)

이 중합체 화합물(5)은 다음식 (IV)을 갖는다:This polymeric compound (5) has the following formula (IV):

수성표면처리액(13)은 일본국 특개평 4-66671호에 개시된 것과 동일하다.The aqueous surface treatment liquid 13 is the same as that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-66671.

[비교예 7]Comparative Example 7

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

그 다음 세척된 캔을 이하에 나타낸 조성을 갖는 수성표면처리액(14)에 60℃의 온도에서 30초동안 침지하였다.The washed cans were then immersed in an aqueous surface treatment liquid 14 having the composition shown below at a temperature of 60 ° C. for 30 seconds.

캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was washed and dried under the same conditions as in Example 1.

수성 표면 처리액(14)Aqueous Surface Treatment Liquid (14)

이 중합체 화합물(6)은 일본국 특개평 2-608호에 개시된 것과 동일하며 다음식 (V)로 나타낸다:This polymer compound (6) is the same as that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-608, and is represented by the following Formula (V):

[비교예 8]Comparative Example 8

실시예 1과 동일한 DI 알루미늄 합금 캔을 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하였다.The same DI aluminum alloy cans as in Example 1 were washed in the same manner as in Example 1.

니혼 파카라이징 사제의, 상표명이 아로긴 404(Arogin 404)인 비크롬산염 형 표면처리액 2중량%를 용해시켜서 제조한 수성표면처리액을 캔의 세척된 표면상에 5초의 간격을 두고 매회 5초동안 3번 분무하였다. 전체 접촉시간은 25초였다.Aqueous surface treatment solution prepared by dissolving 2% by weight of a non-chromate type surface treatment solution manufactured by Nippon Parkarizing Co., Ltd. under the trademark Arogin 404 was applied every 5 seconds at a time of 5 seconds on the cleaned surface of the can. Sprayed three times for a second. The total contact time was 25 seconds.

그 다음 캔 표면상에 형성된 생성된 수지 피막층을 실시예 1과 동일한 조건하에 세척하고 건조시켰다.The resulting resin film layer formed on the surface of the can was then washed and dried under the same conditions as in Example 1.

[시험 결과][Test result]

실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 8의 시험 결과를 표 2에 나타내었다.The test results of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 are shown in Table 2.

표 2는 본 발명의 중합체 화합물 조성물 및 표면처리방법을 사용한 실시예 1 내지 7의 표면처리된 알루미늄 합금 캔의 우수한 내식성, 도료 밀착성 및 미끄럼성을 나타낸다는 것을 명백하게 보여준다.Table 2 clearly shows the excellent corrosion resistance, paint adhesion and slipperiness of the surface treated aluminum alloy cans of Examples 1-7 using the polymer compound compositions and surface treatment methods of the present invention.

그러나, 본 발명의 것과는 다른 표면처리액을 사용한 비교예 1 내지 8의 표면처리된 알루미늄 합금 캔은 내식성, 도료 밀착성 및 미끄럼성중 적어도 하나가 불충분하였다.However, the surface-treated aluminum alloy cans of Comparative Examples 1 to 8 using surface treatment liquids different from those of the present invention had insufficient at least one of corrosion resistance, paint adhesion and slipperiness.

상술된 바와 같이, 본 발명의 중합체 화합물 조성물 및 표면처리방법은 알루미늄 함유 금속재료표면상에 우수한 내식성 및 도료 밀착성을 갖는 화학전환수지피복층을 효과적으로 형성한다.As described above, the polymer compound composition and the surface treatment method of the present invention effectively form a chemical conversion resin coating layer having excellent corrosion resistance and paint adhesion on the aluminum-containing metal material surface.

본 발명의 중합체 화합물 조성물 및 표면처리방법이 도료 도장 및 인쇄공정전에 드로잉-아이어닝 가공에 의하여 제조된 알루미늄 함유 금속 캔에 적용될 때, 생성된 특수 수지 피막층은 캔 표면에 우수한 내식성 및 도료 밀착성 뿐만 아니라 캔을 원활하게 컨베이어 이송하는데 중요한 상당히 향상된 미끄럼성을 부여한다.When the polymer compound composition and the surface treatment method of the present invention are applied to an aluminum-containing metal can manufactured by drawing-ironing before the paint coating and printing process, the resulting special resin coating layer not only has excellent corrosion resistance and paint adhesion on the surface of the can, Gives significantly improved slipperiness, which is important for smooth conveying of cans.

또한, 본 발명의 방법에 유용한 중합체 화합물 조성물 및 표면처리액은 크롬 및 플루오르가 없기 때문에 본 발명은 폐수처리시스템의 부하를 경감시킨다는 이점이 있다.In addition, since the polymer compound composition and the surface treatment liquid useful in the method of the present invention are free of chromium and fluorine, the present invention has the advantage of reducing the load on the wastewater treatment system.

Claims (7)

성분으로서 (a) 인산이온, (b) 축합인산이온, 및 (c) 다음식 (I)의 다수의 중합 단위:As components, (a) phosphate ions, (b) condensed phosphate ions, and (c) multiple polymerized units of formula (I): [상기식에서 X1및 X2는 각각 상호 독립적으로 수소원자, 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며; Y1및 Y2는 각각 상호 독립적으로 수소원자 및 다음식 (II) 및 (III)으로 표시되는 치환기 Z로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며:[Wherein X 1 and X 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms; Y 1 and Y 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom and a substituent Z represented by the following formulas (II) and (III): And (식중에서 R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 상호 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타낸다), 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z는 상호 동일하거나 상이할 수 있으며, 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z의 수 평균치는 0.2 내지 1.0이다]로 이루어지는 적어도 하나의 수용성 중합체 화합물을 함유하며, 수용성 중합체 화합물 (c)은 평균 중합도가 2 내지 50이며, 인산이온(a), 축합인산이온(b) 및 수용성 중합체 화합물(c)은 혼합 중량비 (a):(b):(c)가 1 내지 30:0.1 내지 10:0.1 내지 20으로 존재하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 수성 조성물.Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a member selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and hydroxyalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms ), The substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit may be the same or different from each other, and the number average value of the substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit is 0.2 to 1.0]. Wherein the water-soluble polymer compound (c) has an average degree of polymerization of 2 to 50, and the phosphate ions (a), the condensed phosphate ions (b) and the water-soluble polymer compound (c) have a mixed weight ratio (a): (b) :( c) is 1 to 30: 0.1 to 10: 0.1 to 20, the aqueous composition for surface treatment of aluminum-containing metal material. 제1항에 있어서, 인산이온은 인산, 인산 알칼리 금속 및 인산 암모늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 일원으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 수성 조성물.The aqueous composition of claim 1 wherein the phosphate ion is derived from at least one member selected from the group consisting of phosphoric acid, alkali metal phosphates and ammonium phosphate. 제1항에 있어서, 축합인산이온은 피로인산, 트리폴리인산, 테트라폴리인산 및 상기 산의 알칼리 금속 및 암모늄 염으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 일원으로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 수성 조성물.The aqueous composition of claim 1 wherein the condensed phosphate ion is derived from at least one member selected from the group consisting of pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, tetrapolyphosphoric acid and alkali metal and ammonium salts of the acid. (A) 성분으로서 (a) 인산이온, (b) 축합인산이온, 및 (c) 적어도 하나의 수용성 중합체 화합물을 포함하는, pH가 6.5이하인 표면처리 수용액을 30℃ 내지 65℃의 온도에서 5 내지 60초의 전체 접촉시간동안 알루미늄 함유 금속재료의 표면에 접촉시키는 단계; (B) 알루미늄 함유 금속재료 표면상의 생성된 수지 피막층을 물로 세척하는 단계; 및 (C) 세척된 수지 피막층을 가열건조시키는 단계로 구성되고, 상기 수용성 중합체 화합물 (c)은 식 (I)의 다수의 중합 단위:(5) A surface-treated aqueous solution having a pH of 6.5 or less comprising (a) phosphate ions, (b) condensed phosphate ions, and (c) at least one water-soluble polymer compound at a temperature of 30 ° C to 65 ° C. Contacting the surface of the aluminum containing metal material for a total contact time of 60 seconds; (B) washing the resulting resin film layer on the surface of the aluminum containing metal material with water; And (C) heat drying the washed resin film layer, wherein the water-soluble polymer compound (c) comprises a plurality of polymerized units of formula (I): [상기식에서 X1및 X2는 각각 상호 독립적으로 수소원자, 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 5개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며; Y1및 Y2는 각각 상호 독립적으로 수소원자 및 다음식 (II) 및 (III)으로 표시되는 치환기 Z로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타내며:[Wherein X 1 and X 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a hydroxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms; Y 1 and Y 2 each independently represent a member selected from the group consisting of a hydrogen atom and a substituent Z represented by the following formulas (II) and (III): And (식중에서 R1, R2, R3, R4및 R5는 각각 상호 독립적으로 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 알킬기 및 1 내지 10개의 탄소원자를 갖는 히드록시알킬기로 구성된 군으로부터 선택되는 일원을 나타낸다), 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z는 상호 동일하거나 상이할 수 있으며, 중합 단위의 각 벤젠고리에 결합된 치환기 Z의 수 평균치는 0.2 내지 1.0이다]로 이루어지는 적어도 하나의 수용성 중합체 화합물을 함유하며, 수용성 중합체 화합물(c)은 평균 중합도가 2 내지 50이며, 인산이온(a), 축합인산이온(b) 및 수용성 중합체 화합물(c)은 혼합 중량비 (a):(b):(c)가 1 내지 30:0.1 내지 10:0.1 내지 20으로 존재하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 금속재료를 표면처리하기 위한 방법.Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent a member selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and hydroxyalkyl groups having 1 to 10 carbon atoms ), The substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit may be the same or different from each other, and the number average value of the substituents Z bonded to each benzene ring of the polymerized unit is 0.2 to 1.0]. The water-soluble polymer compound (c) has an average degree of polymerization of 2 to 50, and the phosphate ions (a), the condensed phosphate ions (b) and the water-soluble polymer compound (c) have a mixed weight ratio (a): (b) :( c) is from 1 to 30: 0.1 to 10: 0.1 to 20. 제4항에 있어서, 표면처리액은 인산이온(a) 1 내지 30g/리터, 축합인산이온0.1 내지 10g/리터 및 수용성 중합체 화합물(c) 0.1 내지 20g/리터를 함유하며, pH가 2.0 내지 6.5인 것을 특징으로 하는 방법.The surface treatment liquid according to claim 4, wherein the surface treatment liquid contains 1 to 30 g / liter of phosphate ions (a), 0.1 to 10 g / liter of condensed phosphate ions and 0.1 to 20 g / liter of the water-soluble polymer compound (c), and has a pH of 2.0 to 6.5. Method characterized in that. 제4항에 있어서, 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리액에 5 내지 60초동안 침지하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 4, wherein the aluminum-containing metal material is immersed in the surface treatment solution for 5 to 60 seconds. 제4항에 있어서, 표면처리액을 2 내지 5초의 간격으로, 둘 이상의 단계로 분무시간과 간격시간을 합쳐서 5 내지 60초동안 알루미늄 함유 금속재료표면에 분무하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 4, wherein the surface treatment liquid is sprayed on the surface of the aluminum-containing metal material for 5 to 60 seconds at intervals of 2 to 5 seconds, in combination with the spraying time and the interval time in two or more steps.
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