JPH101782A - 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 - Google Patents
金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料Info
- Publication number
- JPH101782A JPH101782A JP8152237A JP15223796A JPH101782A JP H101782 A JPH101782 A JP H101782A JP 8152237 A JP8152237 A JP 8152237A JP 15223796 A JP15223796 A JP 15223796A JP H101782 A JPH101782 A JP H101782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal surface
- resin
- organic polymer
- metal
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
- C09D5/12—Wash primers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C22/07—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 phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面処理の後、水洗して乾燥させた後の金属
表面の滑り性、塗膜密着性、耐食性を改良した金属表面
処理剤を提供する。 【解決手段】 金属表面上に、炭素原子換算で５〜１０
０ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜
３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭
素原子Ｃとリン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５であ
る皮膜が形成されている表面処理された金属材料であ
る。
表面の滑り性、塗膜密着性、耐食性を改良した金属表面
処理剤を提供する。 【解決手段】 金属表面上に、炭素原子換算で５〜１０
０ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜
３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭
素原子Ｃとリン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５であ
る皮膜が形成されている表面処理された金属材料であ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表面処理された金属
材料及び表面処理方法、特に塗膜密着性、滑り性（潤滑
性）、耐食性を向上させた表面処理された金属材料及び
表面処理方法に関する。
材料及び表面処理方法、特に塗膜密着性、滑り性（潤滑
性）、耐食性を向上させた表面処理された金属材料及び
表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属表面処理としては、例えばアルミニ
ウム缶の製造工程において、ＤＩ加工（Drawing & Iron
ing ）の後、酸性クリナーによってスマットを除去し、
更に水洗した後に行われる化成処理等が挙げられる。こ
の化成処理は、耐食性、塗膜密着性、滑り性を向上させ
る目的で行われる。化成処理としては、クロメート処理
とノンクロメート処理の２種類があり、近年では公害防
止の観点からノンクロメート処理が主に行われている。
このノンクロメート処理のノンクロム化成処理剤として
は、例えばリン酸ジルコニウム系処理剤が広く使用され
ている。通常、アルミニウム缶の製造工程では、化成処
理後、アルミニウム缶は充分水洗され、オーブンで水切
り乾燥され、次いで印刷、塗装がなされる。この印刷、
塗装の工程に移る際に、アルミニウム缶を搬送するベル
トコンベアの幅は急激に狭くなる。この時、缶同士が接
触したり、缶がベルトコンベアのガイドに接触して、ジ
ャミング（搬送不良）を起こす可能性があり、このジャ
ミングよって、缶の搬送スピードが低下して缶の生産効
率が低下してしまう。
ウム缶の製造工程において、ＤＩ加工（Drawing & Iron
ing ）の後、酸性クリナーによってスマットを除去し、
更に水洗した後に行われる化成処理等が挙げられる。こ
の化成処理は、耐食性、塗膜密着性、滑り性を向上させ
る目的で行われる。化成処理としては、クロメート処理
とノンクロメート処理の２種類があり、近年では公害防
止の観点からノンクロメート処理が主に行われている。
このノンクロメート処理のノンクロム化成処理剤として
は、例えばリン酸ジルコニウム系処理剤が広く使用され
ている。通常、アルミニウム缶の製造工程では、化成処
理後、アルミニウム缶は充分水洗され、オーブンで水切
り乾燥され、次いで印刷、塗装がなされる。この印刷、
塗装の工程に移る際に、アルミニウム缶を搬送するベル
トコンベアの幅は急激に狭くなる。この時、缶同士が接
触したり、缶がベルトコンベアのガイドに接触して、ジ
ャミング（搬送不良）を起こす可能性があり、このジャ
ミングよって、缶の搬送スピードが低下して缶の生産効
率が低下してしまう。
【０００３】一般に、上記リン酸ジルコニウム系処理剤
を用いて処理すると、アルミニウム表面に酸化ジルコニ
ウムやリン酸ジルコニウムの皮膜が形成され、この皮膜
が一定以上の厚みになると、凝集破壊の原因となり、塗
膜密着性の不良が生じやすかった。また、上記無機質の
皮膜は、表面の滑り性がないため、上述したように缶を
ベルトコンベアで搬送する際にジャミング（搬送不良）
を生じ、缶の生産効率が低下してしまうおそれがあっ
た。
を用いて処理すると、アルミニウム表面に酸化ジルコニ
ウムやリン酸ジルコニウムの皮膜が形成され、この皮膜
が一定以上の厚みになると、凝集破壊の原因となり、塗
膜密着性の不良が生じやすかった。また、上記無機質の
皮膜は、表面の滑り性がないため、上述したように缶を
ベルトコンベアで搬送する際にジャミング（搬送不良）
を生じ、缶の生産効率が低下してしまうおそれがあっ
た。
【０００４】そこで、近年では、無機質の皮膜だけでな
く、有機質の皮膜を形成する処理剤が提案されている。
例えば、特開平７−２７８４１０号公報の「金属材料表
面処理用重合体組成物及び処理方法」には、無機質皮膜
を形成すると共にフェノール系樹脂の有機質皮膜をも形
成させる処理剤が提案されている。すなわち、この処理
剤は、酸性化合物と、下記化３に示す式（Ｉ）の重合体
［Ｘ＝Ｈ，Ｃ1-5 アルキル、Ｃ1-5 ヒドロキシアルキ
ル、下記化４に示す式（II）の基など、Ｒ1 ，Ｒ2 ＝
Ｈ，ＯＨ，Ｃ1-10アルキル、Ｃ1-10ヒドロキシアルキル
基など、Ｙ1 ，Ｙ2＝Ｈ又は下記化５に示す式（III)又
は下記化６に示す式（IV）のＺ基、Ｒ3 〜Ｒ7 ＝Ｃ1-10
アルキル、Ｃ1-10ヒドロキシアルキル基など、重合体分
子中の各ベンゼン環の置換Ｚ基数平均値＝０．２〜１．
０，ｎ＝２〜５０］とを含み、ｐＨ＝２．０〜６．５の
処理剤を金属表面とを接触させる処理方法が開示されて
いる。上記公報に記載された金属表面処理剤は、フェノ
ール系樹脂を０．０１〜２０ｇ／ｌと、リン酸イオンを
０．１〜３０ｇ／ｌとを含有する。
く、有機質の皮膜を形成する処理剤が提案されている。
例えば、特開平７−２７８４１０号公報の「金属材料表
面処理用重合体組成物及び処理方法」には、無機質皮膜
を形成すると共にフェノール系樹脂の有機質皮膜をも形
成させる処理剤が提案されている。すなわち、この処理
剤は、酸性化合物と、下記化３に示す式（Ｉ）の重合体
［Ｘ＝Ｈ，Ｃ1-5 アルキル、Ｃ1-5 ヒドロキシアルキ
ル、下記化４に示す式（II）の基など、Ｒ1 ，Ｒ2 ＝
Ｈ，ＯＨ，Ｃ1-10アルキル、Ｃ1-10ヒドロキシアルキル
基など、Ｙ1 ，Ｙ2＝Ｈ又は下記化５に示す式（III)又
は下記化６に示す式（IV）のＺ基、Ｒ3 〜Ｒ7 ＝Ｃ1-10
アルキル、Ｃ1-10ヒドロキシアルキル基など、重合体分
子中の各ベンゼン環の置換Ｚ基数平均値＝０．２〜１．
０，ｎ＝２〜５０］とを含み、ｐＨ＝２．０〜６．５の
処理剤を金属表面とを接触させる処理方法が開示されて
いる。上記公報に記載された金属表面処理剤は、フェノ
ール系樹脂を０．０１〜２０ｇ／ｌと、リン酸イオンを
０．１〜３０ｇ／ｌとを含有する。
【０００５】
【化３】
【化４】
【化５】
【化６】 また、特開平７−２７８８３６号公報の「アルミニウム
含有金属材料用表面処理組成物及び表面処理方法」に
は、無機質皮膜を形成すると共にビスフェノールＡ系樹
脂の有機質皮膜をも形成させる処理剤が提案されてい
る。すなわち、この処理剤は、リン酸イオン、縮合リン
酸イオン及び水性重合体を、１〜３０：０．１〜１０：
０．１〜２０の重量配合割合で含み、２．０〜６．５の
ｐＨの処理剤と、上記材料表面とを、３０〜６５℃にお
いて、５〜６０秒間接触させ、水洗し、加熱乾燥する表
面処理方法が開示されている。ここで、上記水溶性重合
体は、下記化７に示す式（Ｖ）の化学構造を有し、式
（Ｖ）中Ｙ1 ，Ｙ2 は、Ｈ原子又は下記化８式（VI）又
は式（VII)のＺ基であり、重合体分子中のベンゼン環の
平均Ｚ基置換数０．２〜１．０である。また、上記公報
に記載された金属表面処理剤は、ビスフェノールＡ系樹
脂を０．１〜２０ｇ／ｌと、リン酸イオンを１〜３０ｇ
／ｌと、縮合リン酸イオンを０．１〜１０ｇ／ｌと、を
含有する。
含有金属材料用表面処理組成物及び表面処理方法」に
は、無機質皮膜を形成すると共にビスフェノールＡ系樹
脂の有機質皮膜をも形成させる処理剤が提案されてい
る。すなわち、この処理剤は、リン酸イオン、縮合リン
酸イオン及び水性重合体を、１〜３０：０．１〜１０：
０．１〜２０の重量配合割合で含み、２．０〜６．５の
ｐＨの処理剤と、上記材料表面とを、３０〜６５℃にお
いて、５〜６０秒間接触させ、水洗し、加熱乾燥する表
面処理方法が開示されている。ここで、上記水溶性重合
体は、下記化７に示す式（Ｖ）の化学構造を有し、式
（Ｖ）中Ｙ1 ，Ｙ2 は、Ｈ原子又は下記化８式（VI）又
は式（VII)のＺ基であり、重合体分子中のベンゼン環の
平均Ｚ基置換数０．２〜１．０である。また、上記公報
に記載された金属表面処理剤は、ビスフェノールＡ系樹
脂を０．１〜２０ｇ／ｌと、リン酸イオンを１〜３０ｇ
／ｌと、縮合リン酸イオンを０．１〜１０ｇ／ｌと、を
含有する。
【０００６】
【化７】
【化８】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平７−２７８４１０号公報の開示された表面処理剤に
より金属表面に形成された皮膜は、塗膜密着性を満足す
るものの、フェノール系樹脂が親水性が高いため、皮膜
の滑り性にやや劣る。
開平７−２７８４１０号公報の開示された表面処理剤に
より金属表面に形成された皮膜は、塗膜密着性を満足す
るものの、フェノール系樹脂が親水性が高いため、皮膜
の滑り性にやや劣る。
【０００８】また、上記特開平７−２７８８３６号公報
に開示されたビスフェノールＡ系樹脂を含有する表面処
理剤によって金属表面に形成された皮膜は、ビスフェノ
ールＡ系樹脂が親水性が高いため、皮膜の滑り性にやや
劣り、更に耐食性に欠ける。
に開示されたビスフェノールＡ系樹脂を含有する表面処
理剤によって金属表面に形成された皮膜は、ビスフェノ
ールＡ系樹脂が親水性が高いため、皮膜の滑り性にやや
劣り、更に耐食性に欠ける。
【０００９】上述のように滑り性が悪い場合には、アル
ミＤＩ缶ではジャミングを起こしてしまい、鋼鈑等のコ
イルコーティングに用いた場合には、潤滑性に欠けると
いう問題点があった。
ミＤＩ缶ではジャミングを起こしてしまい、鋼鈑等のコ
イルコーティングに用いた場合には、潤滑性に欠けると
いう問題点があった。
【００１０】本発明は上記従来の課題に鑑みたものであ
り、その目的は、金属表面の滑り性（潤滑性）、塗膜密
着性、耐食性（アルミニウムＤＩ缶の場合には耐沸水黒
変性）を改良した表面処理された金属材料及び表面処理
方法を提供することである。
り、その目的は、金属表面の滑り性（潤滑性）、塗膜密
着性、耐食性（アルミニウムＤＩ缶の場合には耐沸水黒
変性）を改良した表面処理された金属材料及び表面処理
方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明に係る表面処理された金属材料は、金属
表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍｇ／ｍ2 の有機
高分子化合物とリン原子換算で１〜３０ｍｇ／ｍ2 のリ
ン酸化合物とを含有する皮膜が形成されている。
ために、本発明に係る表面処理された金属材料は、金属
表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍｇ／ｍ2 の有機
高分子化合物とリン原子換算で１〜３０ｍｇ／ｍ2 のリ
ン酸化合物とを含有する皮膜が形成されている。
【００１２】更に、本発明に係る表面処理された他の金
属材料は、金属表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍ
ｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜３０
ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭素原
子Ｃとリン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５である皮
膜が形成されている。
属材料は、金属表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍ
ｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜３０
ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭素原
子Ｃとリン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５である皮
膜が形成されている。
【００１３】上述したように、金属表面に形成された皮
膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすることによって、皮膜
の耐食性（アルミニウムＤＩ缶の場合には耐沸水黒変
性）が向上する。更に、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を
大きくすることによって、少ない皮膜量であって耐食性
を満足できるため、金属材料の加工性も向上する。ま
た、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすることによ
って、皮膜の疎水性が高くなり、滑り性も向上する。こ
のため、ジャミングの発生を抑制することができる。
膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすることによって、皮膜
の耐食性（アルミニウムＤＩ缶の場合には耐沸水黒変
性）が向上する。更に、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を
大きくすることによって、少ない皮膜量であって耐食性
を満足できるため、金属材料の加工性も向上する。ま
た、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすることによ
って、皮膜の疎水性が高くなり、滑り性も向上する。こ
のため、ジャミングの発生を抑制することができる。
【００１４】また、本発明に係る金属表面処理方法は、
少なくとも有機高分子化合物及びリン酸化合物を含有す
る処理剤を金属表面に接触させ、炭素原子換算で５〜１
００ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１
〜３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有する皮膜、又
は炭素原子換算で５〜１００ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化
合物とリン原子換算で１〜３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合
物とを含有しかつ前記炭素原子Ｃとリン原子Ｐとの重量
比Ｃ／Ｐが２〜２５である皮膜を金属表面上に形成する
金属表面処理方法である。
少なくとも有機高分子化合物及びリン酸化合物を含有す
る処理剤を金属表面に接触させ、炭素原子換算で５〜１
００ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１
〜３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有する皮膜、又
は炭素原子換算で５〜１００ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化
合物とリン原子換算で１〜３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合
物とを含有しかつ前記炭素原子Ｃとリン原子Ｐとの重量
比Ｃ／Ｐが２〜２５である皮膜を金属表面上に形成する
金属表面処理方法である。
【００１５】従って、上述同様、金属表面に形成された
皮膜中のＣ／Ｐの重量比が大きいので、皮膜の耐食性
（アルミニウムＤＩ缶の場合には耐沸水黒変性）を向上
させることができ、更に少ない皮膜量であって耐食性を
満足できる。このため、金属材料の加工性も向上する。
また、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすることに
よって、金属表面に形成された皮膜の疎水性が高くな
り、滑り性も向上する。このため、ジャミングの発生を
抑制することができる。更に、Ｃ／Ｐの重量比及び膜厚
を変化させることによって皮膜外観すなわち色相をコン
トロールすることが可能である。
皮膜中のＣ／Ｐの重量比が大きいので、皮膜の耐食性
（アルミニウムＤＩ缶の場合には耐沸水黒変性）を向上
させることができ、更に少ない皮膜量であって耐食性を
満足できる。このため、金属材料の加工性も向上する。
また、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすることに
よって、金属表面に形成された皮膜の疎水性が高くな
り、滑り性も向上する。このため、ジャミングの発生を
抑制することができる。更に、Ｃ／Ｐの重量比及び膜厚
を変化させることによって皮膜外観すなわち色相をコン
トロールすることが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係る表面処理された金属
材料は、金属表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍｇ
／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜３０ｍ
ｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有する皮膜が形成されて
いる。また、本発明に係る他の表面処理された金属材料
は、金属表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍｇ／ｍ
2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜３０ｍｇ／
ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭素原子Ｃと
リン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５、好ましくは２
〜１０である皮膜が形成されている。
材料は、金属表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍｇ
／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜３０ｍ
ｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有する皮膜が形成されて
いる。また、本発明に係る他の表面処理された金属材料
は、金属表面上に、炭素原子換算で５〜１００ｍｇ／ｍ
2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜３０ｍｇ／
ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭素原子Ｃと
リン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５、好ましくは２
〜１０である皮膜が形成されている。
【００１７】皮膜中に、炭素原子（Ｃ）換算で有機高分
子化合物が５ｍｇ／ｍ2 未満の場合には、皮膜が薄くな
り耐食性が低下する。一方、炭素原子（Ｃ）換算で有機
高分子化合物が１００ｍｇ／ｍ2 を超える場合には、必
要以上に皮膜が厚くなり塗膜密着性が不良となる。ま
た、皮膜中に、リン原子（Ｐ）換算でリン酸化合物が１
ｍｇ／ｍ2 未満の場合には、皮膜が薄くなり耐食性が低
下する。一方、リン原子（Ｐ）換算でリン酸化合物が３
０ｍｇ／ｍ2 を超える場合には、必要以上に皮膜が厚く
なり塗膜密着性が不良となったり、皮膜の透水性が増し
て耐食性が低下する。
子化合物が５ｍｇ／ｍ2 未満の場合には、皮膜が薄くな
り耐食性が低下する。一方、炭素原子（Ｃ）換算で有機
高分子化合物が１００ｍｇ／ｍ2 を超える場合には、必
要以上に皮膜が厚くなり塗膜密着性が不良となる。ま
た、皮膜中に、リン原子（Ｐ）換算でリン酸化合物が１
ｍｇ／ｍ2 未満の場合には、皮膜が薄くなり耐食性が低
下する。一方、リン原子（Ｐ）換算でリン酸化合物が３
０ｍｇ／ｍ2 を超える場合には、必要以上に皮膜が厚く
なり塗膜密着性が不良となったり、皮膜の透水性が増し
て耐食性が低下する。
【００１８】また、皮膜中の炭素原子Ｃとリン原子Ｐと
の重量比Ｃ／Ｐが、２未満の場合には、皮膜中のリンの
量は多くなり、耐食性が低下する。一方、上記Ｃ／Ｐの
重量比が２５を超えると、金属表面処理剤中に有機高分
子化合物が析出してしまい、均一な皮膜を金属表面に形
成できない。このため、耐食性が低下する。
の重量比Ｃ／Ｐが、２未満の場合には、皮膜中のリンの
量は多くなり、耐食性が低下する。一方、上記Ｃ／Ｐの
重量比が２５を超えると、金属表面処理剤中に有機高分
子化合物が析出してしまい、均一な皮膜を金属表面に形
成できない。このため、耐食性が低下する。
【００１９】有機高分子化合物本発明の皮膜中に含まれ
る有機高分子化合物は、下記化９、化１０で表される少
なくとも窒素原子を１個以上含有する水溶性、水分散性
又はエマルション性樹脂であり、エポキシ系樹脂、アク
リル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、オレ
フィン系樹脂、アミド系樹脂の少なくとも１種以上の樹
脂骨格を有する化合物である。
る有機高分子化合物は、下記化９、化１０で表される少
なくとも窒素原子を１個以上含有する水溶性、水分散性
又はエマルション性樹脂であり、エポキシ系樹脂、アク
リル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、オレ
フィン系樹脂、アミド系樹脂の少なくとも１種以上の樹
脂骨格を有する化合物である。
【００２０】
【化９】
【化１０】 金属表面処理剤に対する上記有機高分子化合物の含有量
は、０．０１〜１０ｇ／ｌが好ましく、より好ましくは
０．１〜５ｇ／ｌである。上記有機高分子化合物の含有
量は、０．０１ｇ／ｌ未満の場合には、有機樹脂皮膜の
厚さが不十分となり、バリヤー効果が低下するため、耐
食性が低下する。一方、上記有機高分子化合物の含有量
が、１０ｇ／ｌを超える場合には、処理液中に過剰の上
記有機高分子化合物が存在することになり、表面処理液
の安定性が低下し、またコスト高になって経済性に劣
る。
は、０．０１〜１０ｇ／ｌが好ましく、より好ましくは
０．１〜５ｇ／ｌである。上記有機高分子化合物の含有
量は、０．０１ｇ／ｌ未満の場合には、有機樹脂皮膜の
厚さが不十分となり、バリヤー効果が低下するため、耐
食性が低下する。一方、上記有機高分子化合物の含有量
が、１０ｇ／ｌを超える場合には、処理液中に過剰の上
記有機高分子化合物が存在することになり、表面処理液
の安定性が低下し、またコスト高になって経済性に劣
る。
【００２１】また、本発明に係る金属表面処理剤は、必
要に応じて以下の無機酸、重金属、エッチング剤、エッ
チング助剤、多価アニオン、アルミニウムイオン、酸化
剤を含んでもよい。
要に応じて以下の無機酸、重金属、エッチング剤、エッ
チング助剤、多価アニオン、アルミニウムイオン、酸化
剤を含んでもよい。
【００２２】無機酸 無機酸としては、リン酸、硝酸等が挙げられるが、リン
酸が最も好ましく、その酸の塩としては、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム等の塩が好ましい。リン酸は、
水溶液を酸性にし、上記有機高分子化合物を溶解させ
る、又は金属表面のエッチングのために用いる。このリ
ン酸の濃度としては、金属表面処理剤に対して０．０１
〜１０ｇ／ｌであることが好ましく、より好ましくは
０．２５〜５ｇ／ｌである。リン酸の含有量が０．０１
ｇ／ｌ未満の場合には、酸性度が不十分となり、上記有
機高分子化合物が溶解しにくくなり、一方１０ｇ／ｌを
超えると、表面処理時の樹脂析出性が抑制され耐食性が
劣化する。
酸が最も好ましく、その酸の塩としては、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム等の塩が好ましい。リン酸は、
水溶液を酸性にし、上記有機高分子化合物を溶解させ
る、又は金属表面のエッチングのために用いる。このリ
ン酸の濃度としては、金属表面処理剤に対して０．０１
〜１０ｇ／ｌであることが好ましく、より好ましくは
０．２５〜５ｇ／ｌである。リン酸の含有量が０．０１
ｇ／ｌ未満の場合には、酸性度が不十分となり、上記有
機高分子化合物が溶解しにくくなり、一方１０ｇ／ｌを
超えると、表面処理時の樹脂析出性が抑制され耐食性が
劣化する。
【００２３】重金属 本発明の金属表面処理剤は、重金属を含有しても良く、
重金属としては、Ｚｒ，Ｎｂ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｔ
ｉ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの少なくとも１種であり、上記金属
の錯フッ化物が好ましく、その他硝酸塩、リン酸塩等が
挙げられる。重金属の金属表面処理剤に対する含有量
は、１０ｇ／ｌ未満であることが好ましい。重金属の含
有量が１０ｇ／ｌを越えると、耐食性、塗膜密着性や滑
り性が低下する。
重金属としては、Ｚｒ，Ｎｂ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｔ
ｉ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗの少なくとも１種であり、上記金属
の錯フッ化物が好ましく、その他硝酸塩、リン酸塩等が
挙げられる。重金属の金属表面処理剤に対する含有量
は、１０ｇ／ｌ未満であることが好ましい。重金属の含
有量が１０ｇ／ｌを越えると、耐食性、塗膜密着性や滑
り性が低下する。
【００２４】エッチング剤 エッチング剤としては、フッ化水素酸及びその塩が挙げ
られる。エッチング剤の金属表面処理剤に対する含有量
は、０．００５ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌが好ましい。フッ化物
イオンの含有量が０．００５ｇ／ｌ未満の場合には、金
属表面のエッチング不足となり、界面ｐＨの上昇が不十
分となるため、樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくな
り、耐食性が劣る。一方、フッ化物イオンの含有量が５
ｇ／ｌを超える場合には、エッチング過多となり、やは
り樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくなり、耐食性が低
下し、滑り性も不十分となる。
られる。エッチング剤の金属表面処理剤に対する含有量
は、０．００５ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌが好ましい。フッ化物
イオンの含有量が０．００５ｇ／ｌ未満の場合には、金
属表面のエッチング不足となり、界面ｐＨの上昇が不十
分となるため、樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくな
り、耐食性が劣る。一方、フッ化物イオンの含有量が５
ｇ／ｌを超える場合には、エッチング過多となり、やは
り樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくなり、耐食性が低
下し、滑り性も不十分となる。
【００２５】エッチング助剤 エッチング助剤としては、ケイフッ酸、ホウフッ酸及び
その塩を用いることができる。エッチング助剤の金属表
面処理剤に対する含有量は、０．００３ｇ／ｌ〜５ｇ／
ｌが好ましい。エッチング助剤の含有量が０．００３ｇ
／ｌ未満の場合には、金属表面のエッチング不足とな
り、樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくなり、耐食性が
劣る。一方、エッチング助剤の含有量が５ｇ／ｌを超え
る場合には、エッチング過多となり、やはり樹脂皮膜が
金属表面に析出しにくくなり、耐食性が低下し、滑り性
も不十分となる。
その塩を用いることができる。エッチング助剤の金属表
面処理剤に対する含有量は、０．００３ｇ／ｌ〜５ｇ／
ｌが好ましい。エッチング助剤の含有量が０．００３ｇ
／ｌ未満の場合には、金属表面のエッチング不足とな
り、樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくなり、耐食性が
劣る。一方、エッチング助剤の含有量が５ｇ／ｌを超え
る場合には、エッチング過多となり、やはり樹脂皮膜が
金属表面に析出しにくくなり、耐食性が低下し、滑り性
も不十分となる。
【００２６】多価アニオン 多価アニオンとしては、縮合リン酸（ピロリン酸、メタ
リン酸、ヘキサメタリン酸、トリポリリン酸、テトラリ
ン酸等）、モリブデン酸、タングステン酸、バナジン
酸、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタン
グステン酸及びその塩が挙げられる。多価アニオンの金
属表面処理剤に対する含有量は、０．００３〜１０ｇ／
ｌが好ましい。多価アニオンの含有量が、０．００３ｇ
／ｌ未満の場合には、金属表面のエッチング不足とな
り、樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくなり、耐食性が
劣り、滑り性が低下する。一方、多価アニオンの含有量
が、10ｇ／ｌを超える場合には、処理液安定性が低下す
る。
リン酸、ヘキサメタリン酸、トリポリリン酸、テトラリ
ン酸等）、モリブデン酸、タングステン酸、バナジン
酸、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタン
グステン酸及びその塩が挙げられる。多価アニオンの金
属表面処理剤に対する含有量は、０．００３〜１０ｇ／
ｌが好ましい。多価アニオンの含有量が、０．００３ｇ
／ｌ未満の場合には、金属表面のエッチング不足とな
り、樹脂皮膜が金属表面に析出しにくくなり、耐食性が
劣り、滑り性が低下する。一方、多価アニオンの含有量
が、10ｇ／ｌを超える場合には、処理液安定性が低下す
る。
【００２７】アルミニウムイオン アルミニウムイオンは、樹脂皮膜（すなわち有機高分子
化合物を含有する皮膜）の析出速度を促進し、皮膜の緻
密化、均一化を促す効果を有する。アルミニウムイオン
の供給源としては、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニ
ウム、フッ化アルミニウム、及び表面処理金属がアルミ
ニウム合金材である場合は、エッチングにより溶出した
アルミニウムでもよい。アルミニウムイオンの金属表面
処理剤に対する含有量は、０．０１ｇ／ｌ〜０．５ｇ／
ｌが好ましく、より好ましくは０．０５ｇ／ｌ〜０．２
ｇ／ｌである。アルミニウムイオンの含有量が０．０１
ｇ／ｌ未満の場合には、上記有機高分子化合物が金属表
面に析出しにくくなり、耐食性が不十分となる。一方、
アルミニウムイオンの含有量が０．５ｇ／ｌを超える場
合には、処理液中で上記有機高分子化合物と不溶性化合
物を形成し、処理液に濁りが生じたり、スラッジが発生
する。このため、外観が劣化する。
化合物を含有する皮膜）の析出速度を促進し、皮膜の緻
密化、均一化を促す効果を有する。アルミニウムイオン
の供給源としては、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニ
ウム、フッ化アルミニウム、及び表面処理金属がアルミ
ニウム合金材である場合は、エッチングにより溶出した
アルミニウムでもよい。アルミニウムイオンの金属表面
処理剤に対する含有量は、０．０１ｇ／ｌ〜０．５ｇ／
ｌが好ましく、より好ましくは０．０５ｇ／ｌ〜０．２
ｇ／ｌである。アルミニウムイオンの含有量が０．０１
ｇ／ｌ未満の場合には、上記有機高分子化合物が金属表
面に析出しにくくなり、耐食性が不十分となる。一方、
アルミニウムイオンの含有量が０．５ｇ／ｌを超える場
合には、処理液中で上記有機高分子化合物と不溶性化合
物を形成し、処理液に濁りが生じたり、スラッジが発生
する。このため、外観が劣化する。
【００２８】酸化剤 酸化剤は、有機高分子化合物が金属表面上に析出するの
を促進し（金属表面の化学的安定化）、又は樹脂皮膜の
緻密化、均一化を促進する効果を有する。酸化剤として
は、過酸化水素、亜硝酸、亜硝酸塩、過ホウ酸、過ホウ
酸塩、塩素酸、塩素酸塩、臭素酸、臭素酸塩等が挙げら
れ、好ましくは過酸化水素、亜硝酸塩である。酸化剤の
金属表面処理剤に対する含有量は、０．０１〜１０ｇ／
ｌが好ましく、より好ましくは０．１〜２ｇ／ｌであ
る。酸化剤の含有量が０．０１ｇ／ｌ未満の場合には、
上述の酸化剤の効果が不十分となり、耐食性が低下す
る。一方、酸化剤の含有量が１０ｇ／ｌを超えると、酸
化剤としての効果が緩和され、不経済となる。
を促進し（金属表面の化学的安定化）、又は樹脂皮膜の
緻密化、均一化を促進する効果を有する。酸化剤として
は、過酸化水素、亜硝酸、亜硝酸塩、過ホウ酸、過ホウ
酸塩、塩素酸、塩素酸塩、臭素酸、臭素酸塩等が挙げら
れ、好ましくは過酸化水素、亜硝酸塩である。酸化剤の
金属表面処理剤に対する含有量は、０．０１〜１０ｇ／
ｌが好ましく、より好ましくは０．１〜２ｇ／ｌであ
る。酸化剤の含有量が０．０１ｇ／ｌ未満の場合には、
上述の酸化剤の効果が不十分となり、耐食性が低下す
る。一方、酸化剤の含有量が１０ｇ／ｌを超えると、酸
化剤としての効果が緩和され、不経済となる。
【００２９】処理条件と処理方法 上記金属表面処理剤のｐＨは、約２．０〜５．０であ
り、好ましくは２．５〜４．０である。この時、ｐＨの
調整は、ＮａＯＨ、アンモニア水溶液、硝酸等により行
う。本発明の金属表面処理剤と金属材料との接触温度
は、常温（例えば２０℃）〜９０℃が好ましく、より好
ましくは３５〜６５℃である。一般には、金属素材と本
発明に係る金属表面処理剤との接触時間は、接触温度が
高いほど短くなる。
り、好ましくは２．５〜４．０である。この時、ｐＨの
調整は、ＮａＯＨ、アンモニア水溶液、硝酸等により行
う。本発明の金属表面処理剤と金属材料との接触温度
は、常温（例えば２０℃）〜９０℃が好ましく、より好
ましくは３５〜６５℃である。一般には、金属素材と本
発明に係る金属表面処理剤との接触時間は、接触温度が
高いほど短くなる。
【００３０】金属材料に対してスプレー塗布の場合に
は、約５秒間〜５分間、好ましくは１０〜６０秒間であ
る。浸漬法を用いる場合には、上記接触時間より長い接
触時間を要する。その他、浸漬法、フローコート法、ロ
ールコート法で接触させても良い。
は、約５秒間〜５分間、好ましくは１０〜６０秒間であ
る。浸漬法を用いる場合には、上記接触時間より長い接
触時間を要する。その他、浸漬法、フローコート法、ロ
ールコート法で接触させても良い。
【００３１】上記のように、化成処理を施された金属材
料は、水洗され、乾燥工程が入るが、乾燥温度は１５０
〜２４０℃であり、乾燥温度が１５０℃未満では、耐食
性が劣る。
料は、水洗され、乾燥工程が入るが、乾燥温度は１５０
〜２４０℃であり、乾燥温度が１５０℃未満では、耐食
性が劣る。
【００３２】なお、金属表面上への上記有機高分子化合
物の析出機構を以下に述べる。酸性水溶液中では、上記
有機分子化合物の含有する窒素原子（アミン由来）が陽
イオン性を呈する。そして、金属をエッチングした際の
金属界面のｐＨ上昇により、この陽イオン性が失われ金
属表面に上記有機高分子化合物が凝集沈着する。更に、
この窒素原子のローン・ペア（孤立電子対）を金属と共
有（キレート化）することによっても金属への樹脂の析
出が生じる。
物の析出機構を以下に述べる。酸性水溶液中では、上記
有機分子化合物の含有する窒素原子（アミン由来）が陽
イオン性を呈する。そして、金属をエッチングした際の
金属界面のｐＨ上昇により、この陽イオン性が失われ金
属表面に上記有機高分子化合物が凝集沈着する。更に、
この窒素原子のローン・ペア（孤立電子対）を金属と共
有（キレート化）することによっても金属への樹脂の析
出が生じる。
【００３３】また、本発明の金属表面処理方法が用いら
れる金属材料としては、アルミニウムやアルミニウム合
金の他に、鉄、亜鉛、亜鉛合金、スズめっき板、ステン
レス等も挙げられる。
れる金属材料としては、アルミニウムやアルミニウム合
金の他に、鉄、亜鉛、亜鉛合金、スズめっき板、ステン
レス等も挙げられる。
【００３４】更に、本発明の好ましい他の実施態様を以
下に示す。
下に示す。
【００３５】１．金属表面処理剤中の水溶性、水分散性
又はエマルション性の形態を有する、少なくとも窒素原
子を１個以上含有する有機高分子化合物は、エポキシ系
樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系
樹脂、オレフィン系樹脂、アミド系樹脂の少なくとも１
種以上の樹脂骨格を有する化合物である。
又はエマルション性の形態を有する、少なくとも窒素原
子を１個以上含有する有機高分子化合物は、エポキシ系
樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系
樹脂、オレフィン系樹脂、アミド系樹脂の少なくとも１
種以上の樹脂骨格を有する化合物である。
【００３６】２．金属表面処理剤に対する上記有機高分
子化合物の含有量は、０．０１〜１０ｇ／ｌである。
子化合物の含有量は、０．０１〜１０ｇ／ｌである。
【００３７】３．金属表面処理剤に対する上記有機高分
子化合物の含有量は、０．１〜５ｇ／ｌである。
子化合物の含有量は、０．１〜５ｇ／ｌである。
【００３８】４．金属表面処理剤は、必要に応じて無機
酸、エッチング剤、エッチング助剤、多価アニオン、酸
化剤、アルミニウムイオンを含有する。
酸、エッチング剤、エッチング助剤、多価アニオン、酸
化剤、アルミニウムイオンを含有する。
【００３９】５．本発明に用いる金属表面処理剤の含有
される無機酸は、リン酸である。
される無機酸は、リン酸である。
【００４０】６．金属表面処理剤に対するリン酸の濃度
は、０．０１ｇ／ｌ〜１０ｇ／ｌである。
は、０．０１ｇ／ｌ〜１０ｇ／ｌである。
【００４１】７．金属表面処理剤に対するリン酸の濃度
は、０．２５ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌである。
は、０．２５ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌである。
【００４２】８．有機高分子化合物は、金属表面処理剤
に対して０．０１〜１０ｇ／ｌである。
に対して０．０１〜１０ｇ／ｌである。
【００４３】９．上記多価アニオンは、縮合リン酸であ
るピロリン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸、トリポ
リリン酸、テトラリン酸、又はモリブデン酸、タングス
テン酸、バナジン酸、リンモリブデン酸、リンタングス
テン酸、ケイタングステン酸の少なくとも１種である。
るピロリン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸、トリポ
リリン酸、テトラリン酸、又はモリブデン酸、タングス
テン酸、バナジン酸、リンモリブデン酸、リンタングス
テン酸、ケイタングステン酸の少なくとも１種である。
【００４４】１０．上記多価アニオンの金属表面処理剤
に対する含有量は、０．０１ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌである。
に対する含有量は、０．０１ｇ／ｌ〜５ｇ／ｌである。
【００４５】１１．上記多価アニオンの金属表面処理剤
に対する含有量は、０．１ｇ／ｌ〜２ｇ／ｌである。
に対する含有量は、０．１ｇ／ｌ〜２ｇ／ｌである。
【００４６】１２．上記エッチング剤は、フッ化物イオ
ンである。
ンである。
【００４７】１３．上記フッ化物イオンの供給源は、フ
ッ化水素酸又はその塩である。
ッ化水素酸又はその塩である。
【００４８】１４．上記フッ化物イオンの金属表面処理
剤に対する含有量は、０．００５ｇ／ｌ〜２ｇ／ｌであ
る。
剤に対する含有量は、０．００５ｇ／ｌ〜２ｇ／ｌであ
る。
【００４９】１５．上記酸化剤は、過酸化水素、亜硝酸
（塩）、過ホウ酸（塩）、塩素酸（塩）、臭素酸（塩）
のいずれか１種である。
（塩）、過ホウ酸（塩）、塩素酸（塩）、臭素酸（塩）
のいずれか１種である。
【００５０】１６．上記酸化剤の金属表面処理剤に対す
る含有量は、０．０１〜１０ｇ／ｌ以下である。
る含有量は、０．０１〜１０ｇ／ｌ以下である。
【００５１】１７．上記アルミニウムイオンの供給源
は、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化ア
ルミニウム、エッチングにより溶出したアルミニウムで
ある。
は、硝酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、フッ化ア
ルミニウム、エッチングにより溶出したアルミニウムで
ある。
【００５２】１８．上記アルミニウムイオンの金属表面
処理剤に対する含有量は、０．０１ｇ／ｌ〜０．５ｇ／
ｌである。
処理剤に対する含有量は、０．０１ｇ／ｌ〜０．５ｇ／
ｌである。
【００５３】１９．上記アルミニウムイオンの金属表面
処理剤に対する含有量は、０．０５ｇ／ｌ〜０．２ｇ／
ｌである。
処理剤に対する含有量は、０．０５ｇ／ｌ〜０．２ｇ／
ｌである。
【００５４】２０．本発明に用いられる金属表面処理剤
のｐＨは、２．５〜４．０である。
のｐＨは、２．５〜４．０である。
【００５５】２１．上記ｐＨの調整は、ＮａＯＨ、アン
モニウム水溶液、硝酸のいずれか一種を用いて行う。
モニウム水溶液、硝酸のいずれか一種を用いて行う。
【００５６】
【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
具体的に説明する。尚、本発明はこれらの実施例によっ
て限定されるものではない。
具体的に説明する。尚、本発明はこれらの実施例によっ
て限定されるものではない。
【００５７】実施例１〜８及び比較例１〜２ （１）被処理物：Ａｌ−Ｍｎ系（ＪＩＳ−Ａ３００４）
アルミニウム合金板をＤＩ加工等して得られた成型缶。
アルミニウム合金板をＤＩ加工等して得られた成型缶。
【００５８】（２）塗装下地用皮膜評価方法： ａ）皮膜中の炭素原子（Ｃ）量とリン原子（Ｐ）量及び
Ｃ／Ｐ重量比処理後の被処理物に形成された皮膜中の炭
素原子量は、表面炭素水分分析装置（ＬＥＣＯ社製「Ｒ
Ｃ−４１２」）により測定した。また、リン原子量は蛍
光Ｘ線分析装置により測定し、Ｃ／Ｐ重量比を算出し
た。
Ｃ／Ｐ重量比処理後の被処理物に形成された皮膜中の炭
素原子量は、表面炭素水分分析装置（ＬＥＣＯ社製「Ｒ
Ｃ−４１２」）により測定した。また、リン原子量は蛍
光Ｘ線分析装置により測定し、Ｃ／Ｐ重量比を算出し
た。
【００５９】表面炭素水分分析装置（ＬＥＣＯ社製「Ｒ
Ｃ−４１２」）：表面処理鋼鈑を４５０℃に加熱し、有
機物を酸素と反応させることにより発生するＣＯ2 をＩ
Ｒにより検出した。
Ｃ−４１２」）：表面処理鋼鈑を４５０℃に加熱し、有
機物を酸素と反応させることにより発生するＣＯ2 をＩ
Ｒにより検出した。
【００６０】ｂ）耐沸水黒変性（耐食性）：本実施例及
び比較例の組成物によって表面処理を行った被処理物を
沸騰水道水中に３０分間浸漬した後の外見評価を次の基
準で行った。
び比較例の組成物によって表面処理を行った被処理物を
沸騰水道水中に３０分間浸漬した後の外見評価を次の基
準で行った。
【００６１】 ○ ： 外観の変化なし △ ： 僅かに黒変 × ： 黒変 ｃ）塗装下地用皮膜表面の滑り性：本実施例の方法で化
成処理を行った被処理物を「ＨＥＩＤＯＮ−１４」型試
験機で５ｍｍφ鋼球、荷重５０ｇ、触針速度３００ｍｍ
／ｍｉｎ．で動摩擦係数を求めた。
成処理を行った被処理物を「ＨＥＩＤＯＮ−１４」型試
験機で５ｍｍφ鋼球、荷重５０ｇ、触針速度３００ｍｍ
／ｍｉｎ．で動摩擦係数を求めた。
【００６２】 ○ ： ０．６未満 △ ： ０．６〜０．８ × ： ０．８を超える場合 ｄ）塗膜密着性：バーコータによってＢＡＳＦ社製塗料
（ベース塗料；ＥＢ−７０−００１Ｎ １５０ｍｍｇ／
ｍ2 、クリヤー；ＥＢ−６９−００２Ｎ ６０ｍｍｇ／
ｍ2 ）を被処理物に塗装する。そしてこの塗装された被
処理物を、ウェッジベンディング加工し、折れ曲り部を
ニチバン製セロテープによりテープ剥離した時の塗膜剥
離評価を次の基準で行った。
（ベース塗料；ＥＢ−７０−００１Ｎ １５０ｍｍｇ／
ｍ2 、クリヤー；ＥＢ−６９−００２Ｎ ６０ｍｍｇ／
ｍ2 ）を被処理物に塗装する。そしてこの塗装された被
処理物を、ウェッジベンディング加工し、折れ曲り部を
ニチバン製セロテープによりテープ剥離した時の塗膜剥
離評価を次の基準で行った。
【００６３】 ○ ： テープ剥離長さが１５ｍｍ未満 △ ： テープ剥離長さが１５〜２０ｍｍ × ： テープ剥離長さが２０ｍｍを超える （３）金属表面処理条件； ＜実施例１＞Ａｌ−Ｍｎ系（ＪＩＳ−Ａ３００４）成型
缶を酸性脱脂剤（「サーフクリーナーＮＨＣ２５０」日
本ペイント（株）製）３０ｇ／ｌの濃度で７５℃、６０
秒スプレー脱脂した後、水洗し、リン酸０．５ｇ／ｌ，
フッ酸０．５ｇ／ｌ，有機高分子化合物として窒素原子
含有アクリル系樹脂を1 ．０ｇ／ｌ，酸化剤として過酸
化水素０．５ｇ／ｌを含有しｐＨ３．５に調整した金属
表面処理剤で５０℃、２０秒スプレー化成処理を行っ
た。処理後、水洗し、１９０℃３分間水切り乾燥を行っ
た。評価結果を表１に示す。
缶を酸性脱脂剤（「サーフクリーナーＮＨＣ２５０」日
本ペイント（株）製）３０ｇ／ｌの濃度で７５℃、６０
秒スプレー脱脂した後、水洗し、リン酸０．５ｇ／ｌ，
フッ酸０．５ｇ／ｌ，有機高分子化合物として窒素原子
含有アクリル系樹脂を1 ．０ｇ／ｌ，酸化剤として過酸
化水素０．５ｇ／ｌを含有しｐＨ３．５に調整した金属
表面処理剤で５０℃、２０秒スプレー化成処理を行っ
た。処理後、水洗し、１９０℃３分間水切り乾燥を行っ
た。評価結果を表１に示す。
【００６４】＜実施例２〜８，比較例１〜２＞表１に示
すように、上記有機高分子化合物の種類及び含有量を変
え、更にリン酸、フッ酸、過酸化水素の含有量を変え、
その他の成分の含有量は上記実施例１と同様の金属表面
処理剤で、上記実施例１に準拠して表面処理を行った。
評価結果を表１に示す。
すように、上記有機高分子化合物の種類及び含有量を変
え、更にリン酸、フッ酸、過酸化水素の含有量を変え、
その他の成分の含有量は上記実施例１と同様の金属表面
処理剤で、上記実施例１に準拠して表面処理を行った。
評価結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】 註）（Ａ）：フェノール樹脂：下記化１２に示す樹脂で
ある （Ｂ）：ポリビニルフェノール樹脂：下記化１３に示す
樹脂である （Ｃ）：ビスフェノールＡ樹脂：下記化１４に示す樹脂
である （Ｄ）：アミノ変性カチオン樹脂： ＨＥＡ*1／ｐ−ＴＢＳ*2／ＤＭＡＥＡ*3＝４０／３０／
３０ 分子量３０００ *1：ＨＥＡ ；ヒドロキシエチルアクリレート *2：ｐ−ＴＢＳ ；パラ−ｔ−ブチルスチレン *3：ＤＭＡＥＡ ；Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレ
ート
ある （Ｂ）：ポリビニルフェノール樹脂：下記化１３に示す
樹脂である （Ｃ）：ビスフェノールＡ樹脂：下記化１４に示す樹脂
である （Ｄ）：アミノ変性カチオン樹脂： ＨＥＡ*1／ｐ−ＴＢＳ*2／ＤＭＡＥＡ*3＝４０／３０／
３０ 分子量３０００ *1：ＨＥＡ ；ヒドロキシエチルアクリレート *2：ｐ−ＴＢＳ ；パラ−ｔ−ブチルスチレン *3：ＤＭＡＥＡ ；Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレ
ート
【化１１】
【化１２】
【化１３】 これらの結果から、本発明の表面処理された金属材料及
び金属表面処理方法によれば、耐食性（耐沸水黒変
性）、すべり性、上塗塗膜密着性のいずれの性能も従来
のものに比べ向上していることが判明した。また、皮膜
量とＣ／Ｐをコントロールすることによって色相を変
え、美観（意匠性）を与える皮膜を形成することができ
た。
び金属表面処理方法によれば、耐食性（耐沸水黒変
性）、すべり性、上塗塗膜密着性のいずれの性能も従来
のものに比べ向上していることが判明した。また、皮膜
量とＣ／Ｐをコントロールすることによって色相を変
え、美観（意匠性）を与える皮膜を形成することができ
た。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る表面処理さ
れた金属材料及び金属表面処理方法によれば、金属表面
に形成された皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすること
によって、皮膜の耐食性（アルミニウムＤＩ缶の場合に
は耐沸水黒変性）が向上する。また、上記皮膜中のＣ／
Ｐの重量比を大きくすることによって、少ない皮膜量で
あって耐食性を満足できるため、金属材料の加工性も向
上する。更に、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくす
ることによって、皮膜の疎水性が高くなり、滑り性も向
上する。このため、ジャミングの発生を抑制することが
できる。
れた金属材料及び金属表面処理方法によれば、金属表面
に形成された皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくすること
によって、皮膜の耐食性（アルミニウムＤＩ缶の場合に
は耐沸水黒変性）が向上する。また、上記皮膜中のＣ／
Ｐの重量比を大きくすることによって、少ない皮膜量で
あって耐食性を満足できるため、金属材料の加工性も向
上する。更に、上記皮膜中のＣ／Ｐの重量比を大きくす
ることによって、皮膜の疎水性が高くなり、滑り性も向
上する。このため、ジャミングの発生を抑制することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 163/00 ＰＪＰ Ｃ０９Ｄ 163/00 ＰＪＰ 175/04 ＰＨＷ 175/04 ＰＨＷ 177/00 ＰＬＳ 177/00 ＰＬＳ 201/00 ＰＤＣ 201/00 ＰＤＣ (72)発明者 島倉 俊明 東京都品川区南品川４丁目１番15号 日本 ペイント株式会社東京事業所内 (72)発明者 安原 清忠 東京都品川区南品川４丁目１番15号 日本 ペイント株式会社東京事業所内
Claims (5)
- 【請求項１】 金属表面上に、炭素原子換算で５〜１０
０ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜
３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有する皮膜が形成
されていることを特徴とする表面処理された金属材料。 - 【請求項２】 金属表面上に、炭素原子換算で５〜１０
０ｍｇ／ｍ2 の有機高分子化合物とリン原子換算で１〜
３０ｍｇ／ｍ2 のリン酸化合物とを含有し、かつ前記炭
素原子Ｃとリン原子Ｐとの重量比Ｃ／Ｐが２〜２５であ
る皮膜が形成されていることを特徴とする表面処理され
た金属材料。 - 【請求項３】 請求項１に記載の金属材料を形成するた
めの処理剤であって、水溶性、水分散性又はエマルショ
ン性の形態を有する、少なくとも窒素原子を１個以上含
有する有機高分子化合物又はその塩；０．０１〜１０ｇ
／ｌを含有することを特徴とする金属表面処理剤。 - 【請求項４】 請求項３に記載の金属表面処理剤におい
て、前記有機高分子化合物は、エポキシ系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、オレフ
ィン系樹脂、アミド系樹脂の少なくとも１種以上の樹脂
骨格を有する化合物であり、かつ前記有機高分子化合物
内の少なくとも１つは下記化１又は化２に示す官能基を
有することを特徴とする金属表面処理剤。 【化１】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ：水素、水酸基、炭素数１〜１０の
置換してもよい直鎖又は分岐状のアルキル基又は炭素数
１〜１０の置換してもよい直鎖又は分岐状のアルカノー
ル基） 【化２】 （式中、Ｒ1 ，Ｒ4 ，Ｒ5 ：水素、水酸基、炭素数１〜
１０の置換してもよい直鎖又は分岐状のアルキル基又は
炭素数１〜１０の置換してもよい直鎖又は分岐状のアル
カノール基） - 【請求項５】少なくとも有機高分子化合物及びリン酸化
合物を含有する処理剤を金属表面に接触させ、請求項１
又は請求項２に記載の皮膜を金属表面上に形成すること
を特徴とする金属表面処理方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8152237A JPH101782A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 |
| US08/870,140 US6013377A (en) | 1996-06-13 | 1997-06-05 | Surface-treated metal material and metal surface treatment method |
| EP97109478A EP0812933B1 (en) | 1996-06-13 | 1997-06-11 | Surface-treated metal material |
| DE69715734T DE69715734T2 (de) | 1996-06-13 | 1997-06-11 | Oberflächenbehandeltes Metallmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8152237A JPH101782A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH101782A true JPH101782A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15536092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8152237A Pending JPH101782A (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6013377A (ja) |
| EP (1) | EP0812933B1 (ja) |
| JP (1) | JPH101782A (ja) |
| DE (1) | DE69715734T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002266080A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-18 | Nippon Paint Co Ltd | リン酸塩化成処理液、化成処理方法および化成処理鋼板 |
| JP2004076024A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-11 | Nippon Paint Co Ltd | アルミニウム系基材の処理方法及び製品 |
| JP2006152435A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-06-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理剤、金属材料の表面処理方法及び表面処理金属材料 |
| JP2006152436A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-06-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理剤、金属材料の表面処理方法及び表面処理金属材料 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1046101A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-17 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属材料の表面にフィルムラミネート用下地皮膜を形成させた被覆金属材料、およびその製造方法 |
| WO1999019083A1 (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-22 | Henkel Corporation | Composition and process for multi-purpose treatment of metal surfaces |
| US6802913B1 (en) | 1997-10-14 | 2004-10-12 | Henkel Kommanditgesellschaft Aut Aktien | Composition and process for multi-purpose treatment of metal surfaces |
| JPWO2002061005A1 (ja) * | 2001-01-30 | 2004-06-03 | 関西ペイント株式会社 | 酸化チタン膜形成用塗布剤、酸化チタン膜形成方法及び酸化チタン膜で被覆された金属基材 |
| US20080241892A1 (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Modified surfaces for immobilization of active molecules |
| CN104379340B (zh) * | 2012-07-06 | 2016-06-15 | 三井化学株式会社 | 层叠体 |
| KR102581678B1 (ko) | 2015-04-15 | 2023-09-22 | 헨켈 아게 운트 코. 카게아아 | 폴리아미도아민 중합체를 포함하는 얇은 부식 보호 코팅 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4130524A (en) * | 1977-12-01 | 1978-12-19 | Northern Instruments Corporation | Corrosion inhibiting compositions |
| GB2129812B (en) * | 1982-11-05 | 1985-11-13 | Stc Plc | Compositions for inhibiting corrosion of metal surfaces |
| US4705703A (en) * | 1986-06-30 | 1987-11-10 | Nalco Chemical Company | Method of preventing corrosion of uncoated aluminum sheet or beverage cans in a brewery pasteurizer water system |
| US4978399A (en) * | 1988-01-04 | 1990-12-18 | Kao Corporation | Metal surface treatment with an aqueous solution |
| US5246507A (en) * | 1988-01-04 | 1993-09-21 | Kao Corporation | Metal surface treatment and aqueous solution therefor |
| JP2506924B2 (ja) * | 1988-04-20 | 1996-06-12 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム製熱交換器 |
| US4992116A (en) * | 1989-04-21 | 1991-02-12 | Henkel Corporation | Method and composition for coating aluminum |
| US5370909A (en) * | 1990-06-19 | 1994-12-06 | Henkel Corporation | Liquid composition and process for treating aluminum or tin cans to impart corrosion resistance and mobility thereto |
| JP3139795B2 (ja) * | 1991-10-29 | 2001-03-05 | 日本パーカライジング株式会社 | 複合皮膜形成用金属表面処理剤 |
| US5449415A (en) * | 1993-07-30 | 1995-09-12 | Henkel Corporation | Composition and process for treating metals |
| US5427632A (en) * | 1993-07-30 | 1995-06-27 | Henkel Corporation | Composition and process for treating metals |
| JP2828409B2 (ja) * | 1994-03-24 | 1998-11-25 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法 |
| JP2771110B2 (ja) * | 1994-04-15 | 1998-07-02 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法 |
| JP3539756B2 (ja) * | 1994-04-15 | 2004-07-07 | 日本パーカライジング株式会社 | 金属材料表面処理用重合体組成物および処理方法 |
| JP3315529B2 (ja) * | 1994-06-03 | 2002-08-19 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム含有金属材料の表面処理用組成物及び表面処理方法 |
| JP3209649B2 (ja) * | 1994-11-02 | 2001-09-17 | 日本バイエルアグロケム株式会社 | 殺虫性ニトロイミノ又はシアノイミノ化合物の製造中間体 |
| JP3544761B2 (ja) * | 1995-10-13 | 2004-07-21 | 日本パーカライジング株式会社 | アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法 |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP8152237A patent/JPH101782A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-05 US US08/870,140 patent/US6013377A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-11 EP EP97109478A patent/EP0812933B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-11 DE DE69715734T patent/DE69715734T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002266080A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-18 | Nippon Paint Co Ltd | リン酸塩化成処理液、化成処理方法および化成処理鋼板 |
| JP2004076024A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-11 | Nippon Paint Co Ltd | アルミニウム系基材の処理方法及び製品 |
| JP2006152435A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-06-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理剤、金属材料の表面処理方法及び表面処理金属材料 |
| JP2006152436A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-06-15 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理剤、金属材料の表面処理方法及び表面処理金属材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0812933B1 (en) | 2002-09-25 |
| EP0812933A2 (en) | 1997-12-17 |
| DE69715734D1 (de) | 2002-10-31 |
| EP0812933A3 (en) | 1998-08-19 |
| DE69715734T2 (de) | 2003-05-15 |
| US6013377A (en) | 2000-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU684929B2 (en) | Composition and process for treating the surface of aluminiferous metals | |
| US4422886A (en) | Surface treatment for aluminum and aluminum alloys | |
| JP2771110B2 (ja) | アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法 | |
| JPH101782A (ja) | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 | |
| WO2001012876A1 (en) | Process and composition for treating metals | |
| MXPA98000581A (en) | Composition and process for treating metal surface aluminife | |
| JP2005325402A (ja) | スズ又はスズ系合金めっき鋼材の表面処理方法 | |
| CA2437200A1 (en) | Rustproofing agent for zinc plated steel sheet | |
| JP3983386B2 (ja) | クロメート防錆処理剤 | |
| WO1997003226A1 (en) | Metal surface treatments, method for treating metal surface, and surface-treated metallic material | |
| EP0533823B1 (en) | Liquid composition and process for treating aluminium or tin cans to impart corrosion resistance and reduced friction coefficient | |
| KR19980033026A (ko) | 아크릴수지함유 금속표면처리 조성물, 처리방법 및 처리금속재료 | |
| JP3789553B2 (ja) | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 | |
| US5370909A (en) | Liquid composition and process for treating aluminum or tin cans to impart corrosion resistance and mobility thereto | |
| WO2000073535A1 (fr) | Tole d'acier electro-zingue phosphatee resistant a la corrosion et se pretant au revetement | |
| JPH11276987A (ja) | 耐食性、塗装性および耐指紋性に優れた有機複合被覆金属材料、及びその製造方法 | |
| JPH101781A (ja) | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 | |
| JPH101788A (ja) | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 | |
| JP2001234350A (ja) | 耐食性、塗装性、耐指紋性及び加工性に優れた金属板材料及びその製造方法 | |
| JP3330423B2 (ja) | 陰極電解樹脂クロメート型金属表面処理方法 | |
| JPH09111466A (ja) | アルミニウム含有金属材料用表面処理組成物および表面処理方法 | |
| JPH101780A (ja) | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 | |
| US5728234A (en) | Composition and process for treating the surface of aluminiferous metals | |
| JP3881392B2 (ja) | 金属表面処理組成物及び金属表面処理方法 | |
| JPH1135880A (ja) | 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 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040408 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060228 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060801 |