JPS63178039A - 耐変色性に優れた表面処理アルミニウム板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は表面処理アルミニウム板に係り、特に不純物イ
オンを含む高温水及び高温水蒸気に接する用途に用いら
れる表面処理アルミニウム板に関する。

なお、「アルミニウム板」とは、工業用純アルミニウム
板及びアルミニウム合金板を総称するものとする。

（従来の技術及び解決しようとする問題点）一般にアル
ミニウム及びアルミニウム合金は表面に保護力の強い酸
化皮膜が形成されるため、実用上価れた耐食性を有する
ことから、日用品、建材等に広く使用されているところ
である。

しかし、か＼る特性を有するアルミニウム及びアルミニ
ウム合金であっても、不純物イオンを含む高温の水、特
に５０℃以上の高温水に曝された場合、黒く変色したり
、また高温の水蒸気に曝された場合、白く変色したりす
ることがある。

そこで、従来より、このような黒色変化や白色変化を防
止するためにアルミニウム及びアルミニウム合金の表面
に種々の表面処理が施されている。

−例として、アルミニウム板の表面にリン酸クロメート
処理を施す表面処理法があり、多用されている。しかし
、このリン酸クロメート処理を施したアルミニウム板は
、皮膜量が少ない場合、不純物イオンを含んだ高温水や
高温水蒸気に曝されると、このような処理を施さないア
ルミニウム板の場合と同様、表面が黒色変色したり白色
変色したりする。一方、皮膜量が多い場合には、上記黒
色変化や白色変化は生じないものの、金型によるプレス
加工、絞り加工などの際に加工性が悪くなり、製品加工
上問題となる場合がある。

本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、高温水や高温
水蒸気に曝されても黒色変色や白色変色を起こすことが
ない耐変色性に優れた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。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、製造上の利点を
考慮し、アルミニウム合金板上に種々の水溶性樹脂をコ
ーティングする実験研究を重ねた結果、ポリアクリル酸
やポリメタクリル酸などの皮膜では効果が得られないが
、これらを特定の水溶性の架橋剤で架橋して得られる皮
膜の場合、皮膜厚をコントロールするならば優れた耐黒
変性、耐白変性を示すことを見い出したものである。

すなわち、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合
金板の表面上に、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及
びこれらをエステル化した樹脂のうちの１種又は２種以
上からなる水溶性樹脂をエポキシ基又はアミノ基を２個
以上有する水溶性の化合物で架橋した皮膜が０．１〜２
．０μｍの厚さで設けられていることを特徴とする高温
水及び高温水蒸気に対する耐変色性に優れた表面処理ア
ルミニウム板を要旨とするものである。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸或いはこれらをエス
テル化した樹脂は、水溶性樹脂であり、カルボキシル基
（−ＣＯＯＨ）或いはカルボニル基（ンＣ＝Ｏ）を有す
るため、エポキシ基（ンＣ，−，Ｃ：）或いはアミノ基
（−Ｎ　Ｈ２）を有する化合物と架橋反応を起こすと耐
水性を向上させることができる。

すなわち、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸或いはこ
れらをエステル化した水溶性樹脂は、架橋剤を介してカ
ルボキシル基同志或いはカルボニル基同志が架橋され、
三次元的にポリマー分子が架橋された皮膜を構成し、耐
水性を高めることができる。

このため１本発明では、架橋剤として、ジグリセロール
ポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジル
エーテル等々のエポキシ基を２個以上有する水溶性化合
物（水溶性エポキシ樹脂系架橋剤）、或いはメラミン等
々のアミノ基を２個以上有する水溶性化合物（水溶性ア
ミノ樹脂系架橋剤）を使用するものであり、これらの水
溶性樹脂と架橋剤を適量混合し、水に希釈したものを処
理液として用い、アルミニウム板の表面に塗装、焼付す
ることにより皮膜を形成する。

但し、高温水及び高温水蒸気に対する耐黒変性、耐白変
性等の耐変色性を向上させるために、皮膜厚を０．１〜
２．０μｌの範囲にする必要がある。

皮膜厚が０．１μｍ未満では皮膜そのものが不連続とな
り、白色変色、黒色変色を十分防ぐことができなくなり
、一方、皮膜厚が２．０μｍを超えると、皮膜そのもの
が白く変色しやすくなるため、皮膜厚は０．１〜２．０
μＩとし、０．３〜１．０μｍが好ましい。

なお、上記皮膜を形成する処理法の留意点を以下に示す
。

まず、架橋剤は前記水溶性樹脂に対して適量添加するも
のとし、その添加量は樹脂固形分に対して２．５〜２０
．０％とするのが望ましい。２．５％未満では十分に水
溶性樹脂が架橋されず、良好な耐変色性が得られなくな
り、しかし２０．０％を超えると、架橋剤の効果が飽和
して耐変色性がより以上に向上しなくなるばかりでなく
、未反応の架橋剤が残存することにより耐変色性が低下
する傾向がある。

また、焼付温度は、１００〜２５０℃が望ましい。１０
０℃未満では架橋が十分に起きず、或いは架橋反応が起
きるまでに時間がかかり、作業能率が著しく低下するの
で、１００℃以上の温度とするが、しかし２５０℃を超
えると強度の低下などアルミニウムの材料特性に悪影響
を及ぼす可能性が生じるためである。

焼付時間は膜厚、焼付温度によって適当な時間を選定す
ればよいか、上記膜厚、焼付温度の範囲では３０秒〜３
分の焼付で十分な耐変色性が得られる。なお、焼付時間
については、コイルフオームで塗装する場合などには架
橋反応を促進するために適宜触媒を添加して焼付時間を
短縮化することも可能である。

なお、本発明は水溶性樹脂と水溶性の架橋剤から皮膜を
構成するので、その皮膜形成に当たっては、従来のよう
に溶剤型塗料を塗装する場合に要する排気設備が不要と
なる利点がある。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す各種の水溶性樹脂及び架橋剤を同表に示す
割合で混合し、アルミニウム合金板の表面に前述の要領
で塗装、焼付を行い、同表に示す膜厚の皮膜を形成した
。

得られた皮膜について耐黒変性、耐白変性を調べた。そ
の結果を同表に併記する。なお、耐黒変性は沸騰水（水
道水）に３０分間浸漬した後の黒色変化の度合により評
価した。また耐白変性は１２０℃の水蒸気に３０分間曝
露した後の白色変化の度合により評価した。

なお、比較のため、アルミニウム板を脱脂したま＼のも
の（比較例１）、リン酸クロメート処理でクロム付着量
を比較例少なくしたもの（比較例２）。

水溶性樹脂のみを塗装、焼付したもの（比較例３．４）
、水溶性樹脂に架橋剤を添加した場合に膜厚が薄いもの
と厚いもの（比較例５．６）、等々についても同様に耐
変色性を調べた。

同表から明らかなとうり、本発明例の表面処理アルミニ
ウム板はいずれも耐黒変性及び耐白変性に優れているの
に対し、比較例では、リン酸クロメート処理したものが
耐黒変性を若干有するもの（比較例２）を除き、いずれ
も耐黒変性、耐白変性に劣っている。なお、本発明例と
皮膜構成が同じであっても皮膜厚が適切でない比較例５
．６は耐黒変性、耐白変性が悪化していることがわかる
。

【以下余白１ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、アルミニウム板
表面に特定の水溶性樹脂を水溶性の架橋剤で架橋した皮
膜を所定の膜厚で設けたので、不純物イオンを含む高温
水や高温水蒸気に曝しても黒変色、白変色せず、優れた
耐変色性を有し、この優れた特性を活かした各種用途に
提供することができる。また、皮膜形成に際して排気設
備等を必要としないので、安価に製造できる利点もある
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム又はアルミニウム合金板の表面上に、ポリ
   アクリル酸、ポリメタクリル酸及びこれらをエステル化
   した樹脂のうちの１種又は２種以上からなる水溶性樹脂
   をエポキシ基又はアミノ基を２個以上有する水溶性の化
   合物で架橋した皮膜が０．１〜２．０μｍの厚さで設け
   られていることを特徴とする高温水及び高温水蒸気に対
   する耐変色性に優れた表面処理アルミニウム板。