JPH0663502A - 表面処理アルミニウム板 - Google Patents
表面処理アルミニウム板Info
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- JPH0663502A JPH0663502A JP8875693A JP8875693A JPH0663502A JP H0663502 A JPH0663502 A JP H0663502A JP 8875693 A JP8875693 A JP 8875693A JP 8875693 A JP8875693 A JP 8875693A JP H0663502 A JPH0663502 A JP H0663502A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性並びに塗膜密着性を有する表面処理ア
ルミニウム板を提供すること。 【構成】 アルミニウム板の両面に第一層として難溶性
のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形成し、更
に、その上層に第二層として、ケトン系有機溶剤を少な
くとも４０重量％以上含有する有機溶剤に割合が（Ａ）
数平均分子量３００〜１００，０００のビスフェノール
型エポキシ樹脂を３０重量％以上、（Ｂ）ポリイソシア
ネート化合物およびブロックイソシアネート化合物から
なる群より選ばれる少なくとも１種の硬化剤を前記エポ
キシ樹脂に対し重量比で１／１０〜２０／１０、（Ｃ）
平均粒径０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカを塗料
固形分中５〜５０重量％、（Ｄ）ポリエチレンワックス
を０．１〜１０重量％である塗料固形分を１０〜５０重
量％含有した塗料組成物を固形皮膜として０．０３〜２
μｍ塗装してなる表面処理アルミニウム板。
ルミニウム板を提供すること。 【構成】 アルミニウム板の両面に第一層として難溶性
のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形成し、更
に、その上層に第二層として、ケトン系有機溶剤を少な
くとも４０重量％以上含有する有機溶剤に割合が（Ａ）
数平均分子量３００〜１００，０００のビスフェノール
型エポキシ樹脂を３０重量％以上、（Ｂ）ポリイソシア
ネート化合物およびブロックイソシアネート化合物から
なる群より選ばれる少なくとも１種の硬化剤を前記エポ
キシ樹脂に対し重量比で１／１０〜２０／１０、（Ｃ）
平均粒径０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカを塗料
固形分中５〜５０重量％、（Ｄ）ポリエチレンワックス
を０．１〜１０重量％である塗料固形分を１０〜５０重
量％含有した塗料組成物を固形皮膜として０．０３〜２
μｍ塗装してなる表面処理アルミニウム板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性並びに塗膜密着
性を有する自動車用表面処理アルミニウム板に関するも
のである。
性を有する自動車用表面処理アルミニウム板に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用部材としてアルミニウム
又は、アルミニウム合金板（以下、「アルミニウム板」
と総称する）が鋼板とともに併用されるようになってき
ている。その使用方法としては、自動車工場のラインで
の作業性を考慮すると、図１に示すように鋼板とアルミ
ニウム板を組立後に、一緒に化成処理および電着塗装を
行う方法、図２に示すように鋼板とアルミニウム板をそ
れぞれ別々の化成処理ラインで化成処理を施し、その後
に組立、電着塗装を行う方法、および、図３に示すよう
にそれぞれ別々の化成処理ラインおよび電着塗装ライン
で化成処理、電着塗装を施した後に組立てる方法、図４
に示すようにアルミニウム板を成形した後、クロメート
処理し、次いで鋼板と組合わせ、化成処理および電着塗
装を行う方法がある。
又は、アルミニウム合金板（以下、「アルミニウム板」
と総称する）が鋼板とともに併用されるようになってき
ている。その使用方法としては、自動車工場のラインで
の作業性を考慮すると、図１に示すように鋼板とアルミ
ニウム板を組立後に、一緒に化成処理および電着塗装を
行う方法、図２に示すように鋼板とアルミニウム板をそ
れぞれ別々の化成処理ラインで化成処理を施し、その後
に組立、電着塗装を行う方法、および、図３に示すよう
にそれぞれ別々の化成処理ラインおよび電着塗装ライン
で化成処理、電着塗装を施した後に組立てる方法、図４
に示すようにアルミニウム板を成形した後、クロメート
処理し、次いで鋼板と組合わせ、化成処理および電着塗
装を行う方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の図１の方法は、
自動車工場のラインでの作業性を考えた場合、最も作業
性がよいが、鋼板とアルミニウム板を同じ化成処理浴で
処理するために、化成処理を行った時に、浴中にアルミ
ニウムが溶け出して浴を汚染するために、化成性が悪く
なり、電着塗装の仕上がり外観が良くない。また図２の
方法は、化成処理後の板を組立てるために、組立時に汚
れが板に付着し、そのために電着塗装の仕上がり外観が
悪くなる。図３の方法は、鋼板とアルミニウム板をそれ
ぞれ別々のラインで処理するために作業性が悪く、か
つ、組立時に電着塗膜を傷つけ易い。さらに、鋼板とア
ルミニウム板の電着のタイミングが異なることから、塗
装むらが生じ易い。また、特開昭６１−９６０７４号公
報に開示されている図４に示す方法は、化成処理時の浴
中へのアルミニウムの溶出を低減するが、クロメート皮
膜自体の化成処理浴への溶出を避けられず、浴が汚染さ
れ、スラッジの増大および化成性を低下させる。
自動車工場のラインでの作業性を考えた場合、最も作業
性がよいが、鋼板とアルミニウム板を同じ化成処理浴で
処理するために、化成処理を行った時に、浴中にアルミ
ニウムが溶け出して浴を汚染するために、化成性が悪く
なり、電着塗装の仕上がり外観が良くない。また図２の
方法は、化成処理後の板を組立てるために、組立時に汚
れが板に付着し、そのために電着塗装の仕上がり外観が
悪くなる。図３の方法は、鋼板とアルミニウム板をそれ
ぞれ別々のラインで処理するために作業性が悪く、か
つ、組立時に電着塗膜を傷つけ易い。さらに、鋼板とア
ルミニウム板の電着のタイミングが異なることから、塗
装むらが生じ易い。また、特開昭６１−９６０７４号公
報に開示されている図４に示す方法は、化成処理時の浴
中へのアルミニウムの溶出を低減するが、クロメート皮
膜自体の化成処理浴への溶出を避けられず、浴が汚染さ
れ、スラッジの増大および化成性を低下させる。
【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、化成処理時に、化成処理浴のアルミニウムおよびク
ロメート皮膜による汚染がなく、塗料皮膜により組立時
に板に汚れが付着し、電着塗装の仕上がり外観が悪くな
ることを防止し、作業性が良く、組立時に電着塗膜が傷
つき難く、かつ、塗装むらが生じ難い耐食性並びに塗膜
密着性を有する自動車用表面処理アルミニウム板を提供
することを目的とするものである。
し、化成処理時に、化成処理浴のアルミニウムおよびク
ロメート皮膜による汚染がなく、塗料皮膜により組立時
に板に汚れが付着し、電着塗装の仕上がり外観が悪くな
ることを防止し、作業性が良く、組立時に電着塗膜が傷
つき難く、かつ、塗装むらが生じ難い耐食性並びに塗膜
密着性を有する自動車用表面処理アルミニウム板を提供
することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題点を解決するために、鋭意検討した本発明の要旨は、
アルミニウム板の両面に第一層として難溶性のクロメー
ト皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形成し、更に、その上
層に第二層として、ケトン系有機溶剤を少なくとも４０
重量％以上含有する有機溶剤に（Ａ）数平均分子量３０
０〜１００，０００のビスフェノール型エポキシ樹脂を
３０重量％以上、（Ｂ）ポリイソシアネート化合物およ
びブロックイソシアネート化合物からなる群より選ばれ
る少なくとも１種の硬化剤を前記エポキシ樹脂（Ａ）に
対し重量比で１／１０〜２０／１０、（Ｃ）平均粒径
０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカを塗料固形分中
５〜５０重量％、（Ｄ）ポリエチレンワックスを０．１
〜１０重量％である塗装固形分を１０〜５０重量％含有
した塗料組成物を固形皮膜として０．０３〜２μｍ塗装
してなることを特徴する潤滑性並びに電着塗膜密着性を
有する表面処理アルミニウム板にある。以下に本発明を
更に詳細に説明する。
題点を解決するために、鋭意検討した本発明の要旨は、
アルミニウム板の両面に第一層として難溶性のクロメー
ト皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形成し、更に、その上
層に第二層として、ケトン系有機溶剤を少なくとも４０
重量％以上含有する有機溶剤に（Ａ）数平均分子量３０
０〜１００，０００のビスフェノール型エポキシ樹脂を
３０重量％以上、（Ｂ）ポリイソシアネート化合物およ
びブロックイソシアネート化合物からなる群より選ばれ
る少なくとも１種の硬化剤を前記エポキシ樹脂（Ａ）に
対し重量比で１／１０〜２０／１０、（Ｃ）平均粒径
０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカを塗料固形分中
５〜５０重量％、（Ｄ）ポリエチレンワックスを０．１
〜１０重量％である塗装固形分を１０〜５０重量％含有
した塗料組成物を固形皮膜として０．０３〜２μｍ塗装
してなることを特徴する潤滑性並びに電着塗膜密着性を
有する表面処理アルミニウム板にある。以下に本発明を
更に詳細に説明する。
【０００６】
【作用】本発明は、アルミニウム板の両面に第一層とし
て難溶性のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形
成し、更に、その上層に第二層として下記割合からなる
塗料組成物を固形皮膜として０．０１〜２μｍ塗装して
なることを特徴とする耐食性並びに塗膜密着性を有する
表面処理アルミニウム板に関するものであり、図５に示
す方法により、アルミニウム板と鋼板を併用する場合に
有効な手段とする。すなわち、組立の前のアルミニウム
板に、以下のような前処理を施したものを用い、鋼板と
組立て、化成処理、電着塗装を行う方法である。アルミ
ニウムの前処理としては、まず、アルミニウム板の表面
を公知の脱脂法により脱脂する。次に、脱脂後のアルミ
ニウム板の両面にクロメート処理を施し、難溶性のクロ
メート皮膜をつける。
て難溶性のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形
成し、更に、その上層に第二層として下記割合からなる
塗料組成物を固形皮膜として０．０１〜２μｍ塗装して
なることを特徴とする耐食性並びに塗膜密着性を有する
表面処理アルミニウム板に関するものであり、図５に示
す方法により、アルミニウム板と鋼板を併用する場合に
有効な手段とする。すなわち、組立の前のアルミニウム
板に、以下のような前処理を施したものを用い、鋼板と
組立て、化成処理、電着塗装を行う方法である。アルミ
ニウムの前処理としては、まず、アルミニウム板の表面
を公知の脱脂法により脱脂する。次に、脱脂後のアルミ
ニウム板の両面にクロメート処理を施し、難溶性のクロ
メート皮膜をつける。
【０００７】
【難溶性クロメート皮膜】本発明のクロメート皮膜は、
下層のアルミニウム板と上層の固形皮膜との中間にあっ
て、固形皮膜の密着性を向上させる重要な皮膜である。
特に、水に対する耐膨潤溶出化が必須であり、そのため
には、クロメート皮膜の難溶性が必要である。クロメー
ト皮膜の水可溶分が５％を超えると、クロメート皮膜の
膨潤によるクロム溶出が大きく、また、これが上層固形
皮膜との密着性の低下を招く。好ましくはクロメート皮
膜の水可溶分としては３％以下がよい。これを称して難
溶性クロメート皮膜とする。次に、このように難溶化し
たクロメート皮膜の付着量が総クロム量として１０ｍｇ
／ｍ2未満ではアルミニウム板の被覆が不完全であり、
上層固形皮膜との密着性が不足する。或いは、耐食性が
発揮されないため好ましくない。一方、総クロム量が１
５０ｍｇ／ｍ2を超えた場合、プレス加工等によるクロ
メート皮膜の凝集破壊から、上層固形皮膜の密着性低下
が著しい。また、スポット溶接時の連続打点性の低下を
招くため好ましくない。以上から、難溶性クロメート皮
膜の付着量の好ましい範囲は、総クロム量として１０〜
１５０ｍｇ／ｍ2である。
下層のアルミニウム板と上層の固形皮膜との中間にあっ
て、固形皮膜の密着性を向上させる重要な皮膜である。
特に、水に対する耐膨潤溶出化が必須であり、そのため
には、クロメート皮膜の難溶性が必要である。クロメー
ト皮膜の水可溶分が５％を超えると、クロメート皮膜の
膨潤によるクロム溶出が大きく、また、これが上層固形
皮膜との密着性の低下を招く。好ましくはクロメート皮
膜の水可溶分としては３％以下がよい。これを称して難
溶性クロメート皮膜とする。次に、このように難溶化し
たクロメート皮膜の付着量が総クロム量として１０ｍｇ
／ｍ2未満ではアルミニウム板の被覆が不完全であり、
上層固形皮膜との密着性が不足する。或いは、耐食性が
発揮されないため好ましくない。一方、総クロム量が１
５０ｍｇ／ｍ2を超えた場合、プレス加工等によるクロ
メート皮膜の凝集破壊から、上層固形皮膜の密着性低下
が著しい。また、スポット溶接時の連続打点性の低下を
招くため好ましくない。以上から、難溶性クロメート皮
膜の付着量の好ましい範囲は、総クロム量として１０〜
１５０ｍｇ／ｍ2である。
【０００８】
【固体皮膜】本発明の固体皮膜形成上で用いられるエポ
キシ系の樹脂は、耐水性、耐アルカリ性が良好で素地と
の密着性、電着塗膜との密着性が特に優れた有機溶剤可
溶型であって、数平均分子量が３００〜１００，０００
のビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられる。例え
ば、式
キシ系の樹脂は、耐水性、耐アルカリ性が良好で素地と
の密着性、電着塗膜との密着性が特に優れた有機溶剤可
溶型であって、数平均分子量が３００〜１００，０００
のビスフェノール型エポキシ樹脂が用いられる。例え
ば、式
【０００９】
【化１】
【００１０】Ａが＞Ｃ（ＣＨ3）2の場合、特に好ましい
結果を与える。数平均分子量が３００以下では、反応に
よっても十分に高分子化されず、塗膜の防食能が不足と
なる。一方１００，０００以上でも十分な架橋反応がな
されず、やはり、塗膜の防食能が十分でない。上記のビ
スフェノール型エポキシ樹脂（Ａ）の配合量は塗料固形
分中３０重量％以上とする必要があり、３０重量％以下
の場合には樹脂のヒュームドシリカに対するバインダー
作用が低下し、塗料化が難しくなると同時に塗膜が脆く
加工密着性が不十分となる。
結果を与える。数平均分子量が３００以下では、反応に
よっても十分に高分子化されず、塗膜の防食能が不足と
なる。一方１００，０００以上でも十分な架橋反応がな
されず、やはり、塗膜の防食能が十分でない。上記のビ
スフェノール型エポキシ樹脂（Ａ）の配合量は塗料固形
分中３０重量％以上とする必要があり、３０重量％以下
の場合には樹脂のヒュームドシリカに対するバインダー
作用が低下し、塗料化が難しくなると同時に塗膜が脆く
加工密着性が不十分となる。
【００１１】次に、硬化剤（Ｂ）はポリイソシアネート
化合物およびまたはブロックポリイソシアネート化合物
からなる。ポリイソシアネート化合物としては、例えば
脂肪族もしくは脂肪族ジイソシアネート化合物（ヘキサ
メチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、水素化ジフェニルメタンジイソシアネートなど）、
芳香族ジイソシアネート化合物（トリレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート
等）トリイソシアネート化合物（トリメチロールプロパ
ン１モルと前記ジイソシアネート３モルのアダクト体、
ヘキサメチレンジイソシアネートやトリレンジイソシア
ネートなどのジイソシアネートの３量体など）等が挙げ
られ、これらの１種または２種以上を使用に供する。
化合物およびまたはブロックポリイソシアネート化合物
からなる。ポリイソシアネート化合物としては、例えば
脂肪族もしくは脂肪族ジイソシアネート化合物（ヘキサ
メチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、水素化ジフェニルメタンジイソシアネートなど）、
芳香族ジイソシアネート化合物（トリレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート
等）トリイソシアネート化合物（トリメチロールプロパ
ン１モルと前記ジイソシアネート３モルのアダクト体、
ヘキサメチレンジイソシアネートやトリレンジイソシア
ネートなどのジイソシアネートの３量体など）等が挙げ
られ、これらの１種または２種以上を使用に供する。
【００１２】また、ブロックポリイソシアネート化合物
としては、例えば上記イソシアネートをブロック剤でブ
ロックしたものであって、このようなブロック剤として
はイソシアネート基に付加して生成する付加物が常温に
おいて安定でかつ塗膜焼付時に解離して遊離のイソシア
ネート基を再生せしめるようにするものであることが必
要である。かかるブロック剤としては、例えばラクタム
系ブロック剤（ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタ
ム等）オキシム系ブロック剤（メチルエチルケトオキシ
ム、シクロヘキサノンオキシム等）、アルコール系ブロ
ック剤（メタノール、エタノール、イソブチルアルコー
ルなど）、フェノール系ブロック剤（フェノール、バラ
ターシャリブチルフェノール、クレゾール等）、エステ
ル系ブロック剤（アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル
等）が挙げられるが、特に低温で解離し、塗料保管状態
では安定なメチルエチルケトオキシム、アセト酢酸エチ
ルなどが好ましい。
としては、例えば上記イソシアネートをブロック剤でブ
ロックしたものであって、このようなブロック剤として
はイソシアネート基に付加して生成する付加物が常温に
おいて安定でかつ塗膜焼付時に解離して遊離のイソシア
ネート基を再生せしめるようにするものであることが必
要である。かかるブロック剤としては、例えばラクタム
系ブロック剤（ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタ
ム等）オキシム系ブロック剤（メチルエチルケトオキシ
ム、シクロヘキサノンオキシム等）、アルコール系ブロ
ック剤（メタノール、エタノール、イソブチルアルコー
ルなど）、フェノール系ブロック剤（フェノール、バラ
ターシャリブチルフェノール、クレゾール等）、エステ
ル系ブロック剤（アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル
等）が挙げられるが、特に低温で解離し、塗料保管状態
では安定なメチルエチルケトオキシム、アセト酢酸エチ
ルなどが好ましい。
【００１３】上記の硬化剤（Ｂ）配合量は、前記エポキ
シ樹脂（Ａ）固形分に対し、重量比で１／１０〜２０／
１０であり、低温短時間で（Ａ）と（Ｂ）とが反応し好
適なベヒクル系を与える。例えば、最高到達被塗物温度
１６０℃以下で、焼付時間５〜６０秒程度の焼付条件で
十分反応が行われる。上記（Ｂ）／（Ａ）の混合比が１
／１０以下の場合には該架橋反応が不十分で膜の防食能
が不足するし、また逆に２０／１０以上の場合には膜の
耐水、耐アルカリ性が低下するとともに、上塗塗膜との
密着性が不足する。
シ樹脂（Ａ）固形分に対し、重量比で１／１０〜２０／
１０であり、低温短時間で（Ａ）と（Ｂ）とが反応し好
適なベヒクル系を与える。例えば、最高到達被塗物温度
１６０℃以下で、焼付時間５〜６０秒程度の焼付条件で
十分反応が行われる。上記（Ｂ）／（Ａ）の混合比が１
／１０以下の場合には該架橋反応が不十分で膜の防食能
が不足するし、また逆に２０／１０以上の場合には膜の
耐水、耐アルカリ性が低下するとともに、上塗塗膜との
密着性が不足する。
【００１４】次に本発明においては、脱脂、皮膜化成浴
中へ、有害物が溶出することなく高防食性を附与するた
めに平均粒径０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカ
（Ｃ）が塗料固形分中に５〜５０質量％の範囲内で用い
られる。シリカ粒子の一次粒子として０．１ｍμ未満で
は耐アルカリ性や上塗塗膜との密着性が低下し不十分で
あるし、また１００ｍμを越えると防食性が低下し不十
分となり、また密着塗膜の平滑性も低下する。従ってシ
リカ粒子の平均粒径は０．１〜１００ｍμの範囲で、好
ましくは５ｍμ〜４０ｍμがよい。また、ヒュームドシ
リカ（Ｃ）の配合量は塗料固形分中５〜５０重量％の範
囲が好適であり、好ましくは１５〜３０重量％である。
このような多量のヒュームドシリカ（Ｃ）の配合は下記
ケトン系有機溶剤の使用により可能となった。なお、ヒ
ュームドシリカ（Ｃ）が５重量％以下では防食能が不十
分となり、一方、５０重量％以上では塗膜の加工密着性
或いはスポット溶接性が低下し、更には高粘稠性を呈し
て薄膜に均一塗装することが困難になるなど本発明の目
的に対し十分でない。
中へ、有害物が溶出することなく高防食性を附与するた
めに平均粒径０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカ
（Ｃ）が塗料固形分中に５〜５０質量％の範囲内で用い
られる。シリカ粒子の一次粒子として０．１ｍμ未満で
は耐アルカリ性や上塗塗膜との密着性が低下し不十分で
あるし、また１００ｍμを越えると防食性が低下し不十
分となり、また密着塗膜の平滑性も低下する。従ってシ
リカ粒子の平均粒径は０．１〜１００ｍμの範囲で、好
ましくは５ｍμ〜４０ｍμがよい。また、ヒュームドシ
リカ（Ｃ）の配合量は塗料固形分中５〜５０重量％の範
囲が好適であり、好ましくは１５〜３０重量％である。
このような多量のヒュームドシリカ（Ｃ）の配合は下記
ケトン系有機溶剤の使用により可能となった。なお、ヒ
ュームドシリカ（Ｃ）が５重量％以下では防食能が不十
分となり、一方、５０重量％以上では塗膜の加工密着性
或いはスポット溶接性が低下し、更には高粘稠性を呈し
て薄膜に均一塗装することが困難になるなど本発明の目
的に対し十分でない。
【００１５】本発明にあっては上記各成分が有機溶剤に
溶解乃至は分散され、塗料組成物が得られる。有機溶剤
としては、ケトン系有機溶剤を塗料重量の４０重量％以
上含有せしめ、かつ、塗料固形分濃度を１０〜５０重量
％に調整することにより、容易に均一な薄膜を形成させ
ることができる。塗料固形分濃度が１０％未満では溶剤
分が多くなりすぎるため経済的でなく、また５０％を越
えると薄膜を均一に形成させることが困難など塗装作業
性に難があって好ましくない。ケトン系有機溶剤として
は、メチルイソブチルケトン、アセトンシクロヘキサノ
ン、イソホロン等が特に好適なものとして例示される。
なお、場合によりその他の溶剤も併用されてよいが、例
えば水やアルコール等のように、ポリイソシアネート化
合物と反応する溶剤の使用は避けることが必要である。
溶解乃至は分散され、塗料組成物が得られる。有機溶剤
としては、ケトン系有機溶剤を塗料重量の４０重量％以
上含有せしめ、かつ、塗料固形分濃度を１０〜５０重量
％に調整することにより、容易に均一な薄膜を形成させ
ることができる。塗料固形分濃度が１０％未満では溶剤
分が多くなりすぎるため経済的でなく、また５０％を越
えると薄膜を均一に形成させることが困難など塗装作業
性に難があって好ましくない。ケトン系有機溶剤として
は、メチルイソブチルケトン、アセトンシクロヘキサノ
ン、イソホロン等が特に好適なものとして例示される。
なお、場合によりその他の溶剤も併用されてよいが、例
えば水やアルコール等のように、ポリイソシアネート化
合物と反応する溶剤の使用は避けることが必要である。
【００１６】ここで、使用する溶剤と前述のヒュームド
シリカとの関係について詳記すれば次のとおりである。
すなわち、高防食能を確保するために塗料固形分中のヒ
ュームドシリカの含有率を高くすると塗料粘度が極度に
大となり凝集しやすくなる傾向を示すので、塗料を均一
に塗布することが困難となり、特に薄膜（数ミクロン程
度）を均一に形成することは殆ど不可能となる。このた
め従来は水素結合性の高い溶剤つまり水やアルコール系
溶剤等を使用して低粘度化がはかられたが溶解しうる樹
脂が限定されたり、イソシアネート化合物が使用できな
いなど塗料配合設計の自由度に乏しく、本発明の目的に
適応する十分な品質をもつ塗膜が得られにくい。本発明
においては前記のとおり、ケトン系有機溶剤を用いるこ
とによって高濃度のヒュームドシリカ配合が可能とな
り、かつ強靱な塗膜を低温で形成するビスフェノール型
エポキシ樹脂とポリイソシアネート化合物を安定に溶解
し得るため本発明の目的に適合するに至った。
シリカとの関係について詳記すれば次のとおりである。
すなわち、高防食能を確保するために塗料固形分中のヒ
ュームドシリカの含有率を高くすると塗料粘度が極度に
大となり凝集しやすくなる傾向を示すので、塗料を均一
に塗布することが困難となり、特に薄膜（数ミクロン程
度）を均一に形成することは殆ど不可能となる。このた
め従来は水素結合性の高い溶剤つまり水やアルコール系
溶剤等を使用して低粘度化がはかられたが溶解しうる樹
脂が限定されたり、イソシアネート化合物が使用できな
いなど塗料配合設計の自由度に乏しく、本発明の目的に
適応する十分な品質をもつ塗膜が得られにくい。本発明
においては前記のとおり、ケトン系有機溶剤を用いるこ
とによって高濃度のヒュームドシリカ配合が可能とな
り、かつ強靱な塗膜を低温で形成するビスフェノール型
エポキシ樹脂とポリイソシアネート化合物を安定に溶解
し得るため本発明の目的に適合するに至った。
【００１７】次に、防錆鋼板のプレス加工性の観点より
見て、本発明の塗料組成物にはボリオレフィン系、カル
ボン酸エステル系、カルボン酸金属塩、ポリアルキレン
グリコール系などの滑剤、二硫化モリブデン、シリコー
ン化合物、フッ素化合物などの滑剤末が用いられてよ
い。また塗料固形分に対し０．１〜１０重量％を加え加
工性の一段の改善をはかることが好ましい。特に好まし
い滑剤は、密度０．９４以上、分子量１０００〜１００
００、酸価１５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下のポリエチレンワッ
クスである。このワックス添加量が０．１重量％未満で
は、塗膜表面の摩擦抵抗が大きくそのためにプレス加工
等で型カジリや塗膜剥離を生じ実用的でない。一方それ
が１０重量％を越えては塗膜の焼付後の水冷ゾーンにお
いて上記滑剤の収縮のムラ模様などが生じ塗装仕上がり
外観を損ない易いので実用上から避けた方がよい。
見て、本発明の塗料組成物にはボリオレフィン系、カル
ボン酸エステル系、カルボン酸金属塩、ポリアルキレン
グリコール系などの滑剤、二硫化モリブデン、シリコー
ン化合物、フッ素化合物などの滑剤末が用いられてよ
い。また塗料固形分に対し０．１〜１０重量％を加え加
工性の一段の改善をはかることが好ましい。特に好まし
い滑剤は、密度０．９４以上、分子量１０００〜１００
００、酸価１５ＫＯＨｍｇ／ｇ以下のポリエチレンワッ
クスである。このワックス添加量が０．１重量％未満で
は、塗膜表面の摩擦抵抗が大きくそのためにプレス加工
等で型カジリや塗膜剥離を生じ実用的でない。一方それ
が１０重量％を越えては塗膜の焼付後の水冷ゾーンにお
いて上記滑剤の収縮のムラ模様などが生じ塗装仕上がり
外観を損ない易いので実用上から避けた方がよい。
【００１８】また、該ワックスの酸価については、１５
ＫＯＨｍｇ／ｇを越えては、塗膜中に溶け込んでしまう
ため塗膜の潤滑効果はうすれる。従って酸価を１５ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇ以下にする必要があるが、これによって塗膜
の表面に該ワックス層が形成され高い潤滑効果が生まれ
る。また、このワックス層は塗膜の凹状部に形成され易
く、この点が通電点となって自動車等で使われるカチオ
ン電着塗装において、ガスピンやクレーターなどの塗膜
欠陥が抑制され、美麗な電着塗装外観が安定して得るこ
とができる特徴がある。以上から塗料組成物中の上記滑
剤の好ましい添加量範囲としては０．３〜３重量％がよ
い。次に上述したような塗料組成物を用いてなる本発明
において、塗膜厚が固形皮膜として０．０３μｍ未満に
おいては、耐食性の点で十分でなくまた２μｍを越えて
はスポット溶接性や電着塗装外観等に支障をきたし好ま
しくない。実用的に好ましい塗膜厚の範囲としては０．
１〜１μｍがよい。
ＫＯＨｍｇ／ｇを越えては、塗膜中に溶け込んでしまう
ため塗膜の潤滑効果はうすれる。従って酸価を１５ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇ以下にする必要があるが、これによって塗膜
の表面に該ワックス層が形成され高い潤滑効果が生まれ
る。また、このワックス層は塗膜の凹状部に形成され易
く、この点が通電点となって自動車等で使われるカチオ
ン電着塗装において、ガスピンやクレーターなどの塗膜
欠陥が抑制され、美麗な電着塗装外観が安定して得るこ
とができる特徴がある。以上から塗料組成物中の上記滑
剤の好ましい添加量範囲としては０．３〜３重量％がよ
い。次に上述したような塗料組成物を用いてなる本発明
において、塗膜厚が固形皮膜として０．０３μｍ未満に
おいては、耐食性の点で十分でなくまた２μｍを越えて
はスポット溶接性や電着塗装外観等に支障をきたし好ま
しくない。実用的に好ましい塗膜厚の範囲としては０．
１〜１μｍがよい。
【００１９】以上のようにしてなる本発明の表面処理ア
ルミニウム板において、最上層の有機溶剤系塗膜を構成
する塗料組成物中に、塗膜の更に高機能化を図るにあた
って、以下の各種顔料を用いてもよい。通常の塗料に添
加される防錆顔料（クロム酸塩顔料−特に低溶解性の亜
鉛、鉛、バリウム塩、りん酸塩顔料、鉛酸塩顔料等）体
質顔料（炭酸塩顔料、ケイ酸塩顔料等）着色顔料（酸化
チタンカーボン）、防錆剤（アミン化合物、フェノール
性カルボン酸等）分散安定化剤等が添加されてよいが、
スポット溶接性やプレス加工性を十分考慮しその平均粒
径が１０ｍμ以下に調整したものを用いた方がよい。な
お本発明に用いる塗料組成物の塗装後の塗膜焼付条件は
特に限定されないが、最終焼付板温として１００〜２０
０℃の広範囲で良好な性能を維持しつつ短時間焼付処理
することが可能である。
ルミニウム板において、最上層の有機溶剤系塗膜を構成
する塗料組成物中に、塗膜の更に高機能化を図るにあた
って、以下の各種顔料を用いてもよい。通常の塗料に添
加される防錆顔料（クロム酸塩顔料−特に低溶解性の亜
鉛、鉛、バリウム塩、りん酸塩顔料、鉛酸塩顔料等）体
質顔料（炭酸塩顔料、ケイ酸塩顔料等）着色顔料（酸化
チタンカーボン）、防錆剤（アミン化合物、フェノール
性カルボン酸等）分散安定化剤等が添加されてよいが、
スポット溶接性やプレス加工性を十分考慮しその平均粒
径が１０ｍμ以下に調整したものを用いた方がよい。な
お本発明に用いる塗料組成物の塗装後の塗膜焼付条件は
特に限定されないが、最終焼付板温として１００〜２０
０℃の広範囲で良好な性能を維持しつつ短時間焼付処理
することが可能である。
【００２０】また塗装方法については、ロールコート
法、カーテンフローコート法など公知のいずれの方法で
あってもよい。以上のようにしてなる本発明の表面処理
アルミニウム板は、アルミニウム表面をクロメート皮膜
および塗料皮膜が覆っているために、化成処理時に、化
成処理浴のアルミニウムによる汚染がない。また、塗料
皮膜により組立時に板に汚れが付着し、電着塗装の仕上
がり外観が悪くなることを防止することができ、かつ、
耐食性並びに塗膜密着性に優れていることから、市場の
要求に応え得るものである。以下に、実施例により本発
明を更に詳述する。
法、カーテンフローコート法など公知のいずれの方法で
あってもよい。以上のようにしてなる本発明の表面処理
アルミニウム板は、アルミニウム表面をクロメート皮膜
および塗料皮膜が覆っているために、化成処理時に、化
成処理浴のアルミニウムによる汚染がない。また、塗料
皮膜により組立時に板に汚れが付着し、電着塗装の仕上
がり外観が悪くなることを防止することができ、かつ、
耐食性並びに塗膜密着性に優れていることから、市場の
要求に応え得るものである。以下に、実施例により本発
明を更に詳述する。
【００２１】
【実施例】板厚１．０ｍｍの市販のアルミニウム板（５
０００系）を公知の脱脂法により脱脂し、乾燥後、クロ
メート処理を施した。続いて、表に示す組成の塗料組成
物をロールコーターにて塗装し、１５０〜２００℃で２
０秒焼き付けて、固形皮膜を生成させる固形皮膜処理を
施した。得られた処理を施したアルミニウム板に鉱物油
を塗油し、径５０ｍｍ、深さ１０ｍｍのカップに成形
後、鋼板を接触させ、自動車製造ラインと同様の化成処
理並びに電着塗装を施した。この時の化成処理浴中への
アルミニウムイオンの溶出量を測定した。さらに、この
ようにして得られた塗装鋼板の外観、塗膜密着性試験並
びに塗装後耐食性による評価を行った。
０００系）を公知の脱脂法により脱脂し、乾燥後、クロ
メート処理を施した。続いて、表に示す組成の塗料組成
物をロールコーターにて塗装し、１５０〜２００℃で２
０秒焼き付けて、固形皮膜を生成させる固形皮膜処理を
施した。得られた処理を施したアルミニウム板に鉱物油
を塗油し、径５０ｍｍ、深さ１０ｍｍのカップに成形
後、鋼板を接触させ、自動車製造ラインと同様の化成処
理並びに電着塗装を施した。この時の化成処理浴中への
アルミニウムイオンの溶出量を測定した。さらに、この
ようにして得られた塗装鋼板の外観、塗膜密着性試験並
びに塗装後耐食性による評価を行った。
【００２２】化成処理浴中へのアルミニウムの溶出は、
各サンプルを化成処理浴に浸漬後、アルミニウムイオン
の溶出量を原子吸光法で分析した。塗装後外観は、リン
酸塩処理（ＰＢ３０２０／日本パーカーライジング製）
後、カチオン電着塗装パワートップＵ−６００（日本ペ
イント製）２０μｍを２１０Ｖで電着し、各サンプルを
１７０℃×２０分焼き付けて電着塗装板を作製し、目視
で塗装表面の欠陥（ガスピンおよびクレーター）の発生
状況を評価した。その結果を、○…欠陥なし、△…僅か
に欠陥発生、×…欠陥発生が多い、で表示した。
各サンプルを化成処理浴に浸漬後、アルミニウムイオン
の溶出量を原子吸光法で分析した。塗装後外観は、リン
酸塩処理（ＰＢ３０２０／日本パーカーライジング製）
後、カチオン電着塗装パワートップＵ−６００（日本ペ
イント製）２０μｍを２１０Ｖで電着し、各サンプルを
１７０℃×２０分焼き付けて電着塗装板を作製し、目視
で塗装表面の欠陥（ガスピンおよびクレーター）の発生
状況を評価した。その結果を、○…欠陥なし、△…僅か
に欠陥発生、×…欠陥発生が多い、で表示した。
【００２３】塗装後密着性は、上記と同様に作製した塗
装サンプルを４０℃のイオン交換水中に２４０時間浸漬
した後、２ｍｍ碁盤目テープ剥離テスト（１００メッシ
ュ）を行い残存塗膜数で評価した。結果は、○…塗膜残
存数１００個、△…塗膜残存数９１〜９９個、×…塗膜
残存数９０個以下、で示した。塗装後耐蝕性は、上記と
同様に作製した塗装サンプルの塗装面にスクラッチを入
れ、ＪＩＳＺ−２３７１に準じて塩水噴霧試験７５０時
間を実施した後、スクラッチからの最大腐食幅を測定し
た。その結果を、○…０．２ｍｍ以下、△…１．０ｍｍ
以下、×…２．０ｍｍ以上、で示した。以上の評価結果
は、表１に本発明例および比較例として示す。これらの
結果から明らかなように、本発明のアルミニウム板は、
化成処理時に、化成処理浴のアルミニウムによる汚染が
なく、耐蝕性並びに塗膜密着性に優れている。
装サンプルを４０℃のイオン交換水中に２４０時間浸漬
した後、２ｍｍ碁盤目テープ剥離テスト（１００メッシ
ュ）を行い残存塗膜数で評価した。結果は、○…塗膜残
存数１００個、△…塗膜残存数９１〜９９個、×…塗膜
残存数９０個以下、で示した。塗装後耐蝕性は、上記と
同様に作製した塗装サンプルの塗装面にスクラッチを入
れ、ＪＩＳＺ−２３７１に準じて塩水噴霧試験７５０時
間を実施した後、スクラッチからの最大腐食幅を測定し
た。その結果を、○…０．２ｍｍ以下、△…１．０ｍｍ
以下、×…２．０ｍｍ以上、で示した。以上の評価結果
は、表１に本発明例および比較例として示す。これらの
結果から明らかなように、本発明のアルミニウム板は、
化成処理時に、化成処理浴のアルミニウムによる汚染が
なく、耐蝕性並びに塗膜密着性に優れている。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】注） ＊１．樹脂（タイプと分子量） Ａ：エピコート１００７（シェル化学）−−分子量２９
００（ビスフェノール型エポキシ樹脂） Ｂ：エピコート１００９（シェル化学）−−分子量３７
５０（ビスフェノール型エポキシ樹脂） Ｃ：エピコート１００１（シェル化学）−−分子量９０
０（ビスフェノール型エポキシ樹脂） Ｄ：バイロン２００（東洋紡） −−分子量１５
０００（オイルフリーポリエチレン樹脂） Ｅ：カルボキシル化ポリエチレン樹脂 カルボキシル基１２モル％、２０％水溶液
００（ビスフェノール型エポキシ樹脂） Ｂ：エピコート１００９（シェル化学）−−分子量３７
５０（ビスフェノール型エポキシ樹脂） Ｃ：エピコート１００１（シェル化学）−−分子量９０
０（ビスフェノール型エポキシ樹脂） Ｄ：バイロン２００（東洋紡） −−分子量１５
０００（オイルフリーポリエチレン樹脂） Ｅ：カルボキシル化ポリエチレン樹脂 カルボキシル基１２モル％、２０％水溶液
【００２７】硬化剤 ａ：ヘキサメチレンジイソシアネート−アセト酢酸エチ
ルブロック体 ｂ：ヘキサメチレンジイソシアネート ｃ：ＢＫＳ−３１６（昭和高分子） （レゾール型フェノール樹脂）
ルブロック体 ｂ：ヘキサメチレンジイソシアネート ｃ：ＢＫＳ−３１６（昭和高分子） （レゾール型フェノール樹脂）
【００２８】シリカ ア：アエロジル３００（日本アエロジル）−−平均粒径
８ｍμ イ：アエロジルＯＸ５０（日本アエロジル）−−平均粒
径４０ｍμ ウ：アエロジル３００（日本アエロジル）−−平均粒径
１００μｍ エ：スノーテックスＮ（日産化学） −−２０％コ
ロイダルシリカ水溶液 ワックス あ：セリダスト３６２０（ヘキスト）−−分子量２００
０、酸価０
８ｍμ イ：アエロジルＯＸ５０（日本アエロジル）−−平均粒
径４０ｍμ ウ：アエロジル３００（日本アエロジル）−−平均粒径
１００μｍ エ：スノーテックスＮ（日産化学） −−２０％コ
ロイダルシリカ水溶液 ワックス あ：セリダスト３６２０（ヘキスト）−−分子量２００
０、酸価０
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の耐食性並
びに塗膜密着性を有する表面処理アルミニウム板は、耐
食性並びに塗膜密着性、更には、自動車会社での作業性
に優れており、自動車用部材に好適である。
びに塗膜密着性を有する表面処理アルミニウム板は、耐
食性並びに塗膜密着性、更には、自動車会社での作業性
に優れており、自動車用部材に好適である。
【図１】鋼板とアルミニウム板を同時に処理するときの
方法を示す工程図、
方法を示す工程図、
【図２】鋼板とアルミニウム板を同時に処理する他の方
法を示す工程図、
法を示す工程図、
【図３】鋼板とアルミニウム板と同時に処理する更に他
の方法を示す工程図、
の方法を示す工程図、
【図４】鋼板とアルミニウムにクロメート処理する場合
の工程図、
の工程図、
【図５】鋼板とアルミニウムにクロメート処理後固形皮
膜処理する場合の工程図。
膜処理する場合の工程図。
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【作用】本発明は、アルミニウム板の両面に第一層とし
て難溶性のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ２形
成し、更に、その上層に第二層として下記割合からなる
塗料組成物を固形皮膜として０．０３〜２μｍ塗装して
なることを特徴とする耐食性並びに塗膜密着性を有する
表面処理アルミニウム板に関するものであり、図５に示
す方法により、アルミニウム板と鋼板を併用する場合に
有効な手段とする。すなわち、組立の前のアルミニウム
板に、以下のような前処理を施したものを用い、鋼板と
組立て、化成処理、電着塗装を行う方法である。アルミ
ニウムの前処理としては、まず、アルミニウム板の表面
を公知の脱脂法により脱脂する。次に、脱脂後のアルミ
ニウム板の両面にクロメート処理を施し、難溶性のクロ
メート皮膜をつける。
て難溶性のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ２形
成し、更に、その上層に第二層として下記割合からなる
塗料組成物を固形皮膜として０．０３〜２μｍ塗装して
なることを特徴とする耐食性並びに塗膜密着性を有する
表面処理アルミニウム板に関するものであり、図５に示
す方法により、アルミニウム板と鋼板を併用する場合に
有効な手段とする。すなわち、組立の前のアルミニウム
板に、以下のような前処理を施したものを用い、鋼板と
組立て、化成処理、電着塗装を行う方法である。アルミ
ニウムの前処理としては、まず、アルミニウム板の表面
を公知の脱脂法により脱脂する。次に、脱脂後のアルミ
ニウム板の両面にクロメート処理を施し、難溶性のクロ
メート皮膜をつける。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】
【表１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】シリカ ア：アエロジル３００（日本アエロジル）−−平均粒径
８ｍμ イ：アエロジルＯＸ５０（日本アエロジル）−−平均粒
径４０ｍμウ ：スノーテックスＮ（日産化学） −−２０％コ
ロイダルシリカ水溶液 ワックス あ：セリダスト３６２０（ヘキスト）−−分子量２００
０、酸価０
８ｍμ イ：アエロジルＯＸ５０（日本アエロジル）−−平均粒
径４０ｍμウ ：スノーテックスＮ（日産化学） −−２０％コ
ロイダルシリカ水溶液 ワックス あ：セリダスト３６２０（ヘキスト）−−分子量２００
０、酸価０
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｚ // Ｃ０９Ｄ 175/04 ＰＨＰ 8620−4Ｊ ＰＨＸ 8620−4Ｊ (72)発明者 林 公隆 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 野村 広正 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 高橋 彰 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミニウム板の両面に第一層として難
溶性のクロメート皮膜を１０〜１５０ｍｇ／ｍ2形成
し、更に、その上層に第二層として、ケトン系有機溶剤
を少なくとも４０重量％以上含有する有機溶剤に（Ａ）
数平均分子量３００〜１００，０００のビスフェノール
型エポキシ樹脂を３０重量％以上、（Ｂ）ポリイソシア
ネート化合物およびブロックイソシアネート化合物から
なる群より選ばれる少なくとも１種の硬化剤を前記エポ
キシ樹脂（Ａ）に対し重量比で１／１０〜２０／１０、
（Ｃ）平均粒径０．１〜１００ｍμのヒュームドシリカ
を塗料固形分中５〜５０重量％、（Ｄ）ポリエチレンワ
ックスを０．１〜１０重量％である塗料固形分を１０〜
５０重量％含有した塗料組成物を固形皮膜として０．０
３〜２μｍ塗装してなることを特徴とする耐食性並びに
塗膜密着性を有する表面処理アルミニウム板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8875693A JPH0663502A (ja) | 1992-04-27 | 1993-04-15 | 表面処理アルミニウム板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-108052 | 1992-04-27 | ||
| JP10805292 | 1992-04-27 | ||
| JP8875693A JPH0663502A (ja) | 1992-04-27 | 1993-04-15 | 表面処理アルミニウム板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663502A true JPH0663502A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=26430104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8875693A Withdrawn JPH0663502A (ja) | 1992-04-27 | 1993-04-15 | 表面処理アルミニウム板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663502A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019167390A (ja) * | 2018-03-21 | 2019-10-03 | 関西ペイント株式会社 | 塗料組成物 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP8875693A patent/JPH0663502A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019167390A (ja) * | 2018-03-21 | 2019-10-03 | 関西ペイント株式会社 | 塗料組成物 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |