JP3315529B2 - 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 - Google Patents
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Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
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- 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
- C23C22/361—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 containing titanium, zirconium or hafnium compounds
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム含有金属材
料の表面処理用組成物、表面処理液および表面処理方法
に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発
明は、アルミニウム含有金属材料の表面に優れた耐沸水
黒変性、塗料密着性及び潤滑性を付与して、例えばアル
ミニウム缶製造に適した表面状態を形成するために有用
な、表面処理用組成物、表面処理液、および表面処理方
法に関するものである。
料の表面処理用組成物、表面処理液および表面処理方法
に関するものである。さらに詳しく述べるならば、本発
明は、アルミニウム含有金属材料の表面に優れた耐沸水
黒変性、塗料密着性及び潤滑性を付与して、例えばアル
ミニウム缶製造に適した表面状態を形成するために有用
な、表面処理用組成物、表面処理液、および表面処理方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にアルミニウム絞り加工缶には、Ｄ
Ｉ加工（Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒｏｎｉｎｇ）の後、
その表面に酸性クリーナーによる洗浄を施して、アルミ
ニウム微粉末や潤滑油（クーラント）、金属石鹸等から
形成されたスマットを除去し、その後この表面に、化成
工程により耐食性、及び塗膜の密着性を向上させる目的
で燐酸塩の化成皮膜処理が施されている。化成皮膜には
大別して、燐酸クロム皮膜を形成させるクロメート処理
と、酸化ジルコニウム、燐酸ジルコニウム等の複合皮膜
を形成させるノンクロメート処理の２種がある。
Ｉ加工（Ｄｒａｗｉｎｇ ＆ Ｉｒｏｎｉｎｇ）の後、
その表面に酸性クリーナーによる洗浄を施して、アルミ
ニウム微粉末や潤滑油（クーラント）、金属石鹸等から
形成されたスマットを除去し、その後この表面に、化成
工程により耐食性、及び塗膜の密着性を向上させる目的
で燐酸塩の化成皮膜処理が施されている。化成皮膜には
大別して、燐酸クロム皮膜を形成させるクロメート処理
と、酸化ジルコニウム、燐酸ジルコニウム等の複合皮膜
を形成させるノンクロメート処理の２種がある。
【０００３】最近では環境保全上の問題から、ノンクロ
メート系化成剤を用いた洗浄プロセスが日本国内の洗浄
ラインのおよそ８割を占めている。通常表面に化成皮膜
が施されたアルミニウム缶は、化成後にウォッシャーに
より十分すすぎ洗いが施された後、水切りオーブンによ
り乾燥される。前記オーブンを出た缶は、次に印刷、塗
装工程に移送される。この印刷、塗装工程では、専用コ
ンベアに乗せ替えるため、通常５〜３０列程度に並んだ
缶をシングルファイラーを通して、一列に整列させる。
この際、缶がガイドに接触し、あるいは、缶同士の接触
により、その搬送を妨げることがある。その理由は、洗
浄・化成処理を施されたアルミニウム缶の静摩擦係数が
かなり高いことにあると考えられる。また、近年、製缶
数量の増加に伴う移送速度の高速化により、この問題の
原因はより頻繁化し、これによる生産効率の低下はより
深刻な問題になっている。そこで、耐食性に悪影響を与
えることなくアルミニウム缶の外表面の静摩擦係数を下
げることが強く要望されるようになった。
メート系化成剤を用いた洗浄プロセスが日本国内の洗浄
ラインのおよそ８割を占めている。通常表面に化成皮膜
が施されたアルミニウム缶は、化成後にウォッシャーに
より十分すすぎ洗いが施された後、水切りオーブンによ
り乾燥される。前記オーブンを出た缶は、次に印刷、塗
装工程に移送される。この印刷、塗装工程では、専用コ
ンベアに乗せ替えるため、通常５〜３０列程度に並んだ
缶をシングルファイラーを通して、一列に整列させる。
この際、缶がガイドに接触し、あるいは、缶同士の接触
により、その搬送を妨げることがある。その理由は、洗
浄・化成処理を施されたアルミニウム缶の静摩擦係数が
かなり高いことにあると考えられる。また、近年、製缶
数量の増加に伴う移送速度の高速化により、この問題の
原因はより頻繁化し、これによる生産効率の低下はより
深刻な問題になっている。そこで、耐食性に悪影響を与
えることなくアルミニウム缶の外表面の静摩擦係数を下
げることが強く要望されるようになった。
【０００４】アルミニウム缶に潤滑性を付与し、缶の搬
送効率を上げる手段として、例えば、特開昭６４−８５
２９２号で開示されている方法が挙げられる。ここで開
示されている方法は、上記の缶ウォッシャーラインの最
終リンス工程（脱イオン水リンス）と水切り乾燥との間
において、缶表面上に水溶性の有機燐酸エステル類、あ
るいは飽和脂肪酸の水溶性誘導体等をスプレーし、潤滑
性を有する有機膜を形成させる方法である。
送効率を上げる手段として、例えば、特開昭６４−８５
２９２号で開示されている方法が挙げられる。ここで開
示されている方法は、上記の缶ウォッシャーラインの最
終リンス工程（脱イオン水リンス）と水切り乾燥との間
において、缶表面上に水溶性の有機燐酸エステル類、あ
るいは飽和脂肪酸の水溶性誘導体等をスプレーし、潤滑
性を有する有機膜を形成させる方法である。
【０００５】しかし、最終リンス工程に使用する脱イオ
ン水を、活性炭吸着処理を用いてリサイクルしているよ
うな洗浄装置を使用する場合には、活性炭に皮膜成分が
吸着してしまうため、活性炭の劣化が速められるだけで
なく、薬剤の消費が増大してしまうという経済的に不都
合を生ずる。また、被処理物が液溜まりの発生しやすい
形状をしている場合、乾燥時にその部分の残留液が濃化
し、不均一なムラが発生したり、塗膜が剥離する様な問
題が発生する。
ン水を、活性炭吸着処理を用いてリサイクルしているよ
うな洗浄装置を使用する場合には、活性炭に皮膜成分が
吸着してしまうため、活性炭の劣化が速められるだけで
なく、薬剤の消費が増大してしまうという経済的に不都
合を生ずる。また、被処理物が液溜まりの発生しやすい
形状をしている場合、乾燥時にその部分の残留液が濃化
し、不均一なムラが発生したり、塗膜が剥離する様な問
題が発生する。
【０００６】また特開平５−２３９４３４号には、上
記、缶ウォッシャーラインの皮膜化成工程において、金
属イオン（Ｆｅ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｃｅ）及び／また
は水溶性有機燐酸エステル類、あるいは飽和脂肪酸の水
溶性誘導体等を含有し、pH２〜５に制御された酸性水溶
液をスプレーし、またはその中にアルミニウム含有金属
材料を浸漬することにより、潤滑性が優れた有機−無機
複合皮膜を形成させる方法が開示されている。しかしな
がら、この方法では満足な耐黒変性を有するアルミニウ
ム含有金属材料を得るには至っていない。従って、現状
では優れた耐食性、塗料密着性及び潤滑性を同時に満足
させるアルミニウム含有金属材料の表面処理用組成物、
表面処理液、および表面処理方法は得られていないので
ある。
記、缶ウォッシャーラインの皮膜化成工程において、金
属イオン（Ｆｅ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｃｅ）及び／また
は水溶性有機燐酸エステル類、あるいは飽和脂肪酸の水
溶性誘導体等を含有し、pH２〜５に制御された酸性水溶
液をスプレーし、またはその中にアルミニウム含有金属
材料を浸漬することにより、潤滑性が優れた有機−無機
複合皮膜を形成させる方法が開示されている。しかしな
がら、この方法では満足な耐黒変性を有するアルミニウ
ム含有金属材料を得るには至っていない。従って、現状
では優れた耐食性、塗料密着性及び潤滑性を同時に満足
させるアルミニウム含有金属材料の表面処理用組成物、
表面処理液、および表面処理方法は得られていないので
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の有するこれらの問題点を解決するためのものであり、
具体的にはアルミニウム含有金属材料の表面に、優れた
耐食性、塗料密着性及び潤滑性を有する化成皮膜を形成
させる新規な表面処理用組成物、表面処理液および表面
処理方法を提供しようとするものである。
の有するこれらの問題点を解決するためのものであり、
具体的にはアルミニウム含有金属材料の表面に、優れた
耐食性、塗料密着性及び潤滑性を有する化成皮膜を形成
させる新規な表面処理用組成物、表面処理液および表面
処理方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記従来技
術の抱える問題点を解決するための手段について鋭意検
討した結果、特定量のりん酸イオンと水溶性ジルコニウ
ム化合物及びチタン化合物から選ばれる少なくとも１種
と、フッ化物と、水溶性ポリアミドとを含有する水性処
理液を用いると、アルミニウム含有金属材料表面に耐食
性、塗料密着性及び、潤滑性に優れた皮膜を形成し得る
ことを新たに見い出し、本発明を完成するに至った。
術の抱える問題点を解決するための手段について鋭意検
討した結果、特定量のりん酸イオンと水溶性ジルコニウ
ム化合物及びチタン化合物から選ばれる少なくとも１種
と、フッ化物と、水溶性ポリアミドとを含有する水性処
理液を用いると、アルミニウム含有金属材料表面に耐食
性、塗料密着性及び、潤滑性に優れた皮膜を形成し得る
ことを新たに見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】本発明のアルミニウム含有金属材料表面処
理用組成物は、下記成分： （１）りん酸イオンと、その１重量部に対し、（２）金
属原子に換算して０．０１〜５０重量部の、水溶性ジル
コニウム化合物および、チタン化合物から選ばれた少な
くとも１種と、（３）フッ素原子に換算して０．０１〜
２００重量部のフッ化物と、および（４）０．０１〜２
００重量部の、第三級アミン基およびポリアルキレング
リコール基の少なくとも１種を有する水溶性ポリアミド
と、を含有する水性混合物からなるものである。
理用組成物は、下記成分： （１）りん酸イオンと、その１重量部に対し、（２）金
属原子に換算して０．０１〜５０重量部の、水溶性ジル
コニウム化合物および、チタン化合物から選ばれた少な
くとも１種と、（３）フッ素原子に換算して０．０１〜
２００重量部のフッ化物と、および（４）０．０１〜２
００重量部の、第三級アミン基およびポリアルキレング
リコール基の少なくとも１種を有する水溶性ポリアミド
と、を含有する水性混合物からなるものである。
【００１０】また、本発明のアルミニウム含有金属材料
の表面処理液は、下記成分：０．０１〜１．０ｇ／リッ
トルのりん酸イオンと、金属原子に換算して０．０１〜
０．５ｇ／リットルの、水溶性ジルコニウム化合物およ
びチタン化合物から選ばれた少なくとも１種と、フッ素
原子に換算して、０．０１〜２．０ｇ／リットルのフッ
化物と、０．０１〜２．０ｇ／リットルの、第三級アミ
ン基およびポリアルキレングリコール基の少なくとも１
種を有する水溶性ポリアミドと、を含有し、１．８〜
４．０のpHを有する水性溶液からなるものである。
の表面処理液は、下記成分：０．０１〜１．０ｇ／リッ
トルのりん酸イオンと、金属原子に換算して０．０１〜
０．５ｇ／リットルの、水溶性ジルコニウム化合物およ
びチタン化合物から選ばれた少なくとも１種と、フッ素
原子に換算して、０．０１〜２．０ｇ／リットルのフッ
化物と、０．０１〜２．０ｇ／リットルの、第三級アミ
ン基およびポリアルキレングリコール基の少なくとも１
種を有する水溶性ポリアミドと、を含有し、１．８〜
４．０のpHを有する水性溶液からなるものである。
【００１１】さらに、本発明のアルミニウム含有金属材
料の表面処理方法は、上記の表面処理液を、アルミニウ
ム含有金属材料の表面に接触させて、前記表面上に表面
処理液層を形成し、これに水洗、および加熱乾燥を施し
て、前記表面に化成皮膜を形成することを特徴とするも
のである。
料の表面処理方法は、上記の表面処理液を、アルミニウ
ム含有金属材料の表面に接触させて、前記表面上に表面
処理液層を形成し、これに水洗、および加熱乾燥を施し
て、前記表面に化成皮膜を形成することを特徴とするも
のである。
【００１２】
【作用】本発明に用いられるアルミニウム含有金属材料
は、アルミニウム材料およびアルミニウム合金材料を包
含し、アルミニウム合金とは、例えばアルミニウム−マ
ンガン合金、アルミニウム−マグネシウム合金、および
アルミニウム−銅合金などを包含する。アルミニウム含
有金属材料の形状寸法などに制限はなく、板材、管材、
線材などのいづれであってもよい。
は、アルミニウム材料およびアルミニウム合金材料を包
含し、アルミニウム合金とは、例えばアルミニウム−マ
ンガン合金、アルミニウム−マグネシウム合金、および
アルミニウム−銅合金などを包含する。アルミニウム含
有金属材料の形状寸法などに制限はなく、板材、管材、
線材などのいづれであってもよい。
【００１３】本発明の表面処理用組成物は、りん酸イオ
ンと、その１重量部に対し、金属原子に換算して０．０
１〜５０重量部の水溶性ジルコニウム化合物および／又
はチタン化合物と、フッ素原子に換算して、０．０１〜
２００重量部のフッ化物と、０．０１〜２００重量部
の、第三級アミンおよび／又はポリアルキレングリコー
ル基を有する水溶性ポリアミドとを含有する水性混合
物、好ましくは水溶液からなるものである。この表面処
理用組成物の全固形分濃度については、制限はないが、
一般に１０重量％以下であることが好ましく、０．０１
〜１重量％であることがより好ましい。
ンと、その１重量部に対し、金属原子に換算して０．０
１〜５０重量部の水溶性ジルコニウム化合物および／又
はチタン化合物と、フッ素原子に換算して、０．０１〜
２００重量部のフッ化物と、０．０１〜２００重量部
の、第三級アミンおよび／又はポリアルキレングリコー
ル基を有する水溶性ポリアミドとを含有する水性混合
物、好ましくは水溶液からなるものである。この表面処
理用組成物の全固形分濃度については、制限はないが、
一般に１０重量％以下であることが好ましく、０．０１
〜１重量％であることがより好ましい。
【００１４】本発明の表面処理液は、前記表面処理用組
成物から得られ、りん酸イオンと水溶性ジルコニウム化
合物及びチタン化合物から選ばれる少なくとも１種と、
フッ化物と水溶性ポリアミドを必須成分として含有する
酸性処理液である。
成物から得られ、りん酸イオンと水溶性ジルコニウム化
合物及びチタン化合物から選ばれる少なくとも１種と、
フッ化物と水溶性ポリアミドを必須成分として含有する
酸性処理液である。
【００１５】本発明の表面処理液は、０．０１〜１．０
ｇ／リットルのりん酸イオンと、０．０１〜０．５ｇ／
リットルの（金属原子に換算）水溶性ジルコニウム化合
物および／又はチタン化合物と、０．０１〜２．０ｇ／
リットル（フッ素原子に換算）のフッ化物と、０．０１
〜２．０ｇ／リットルの第三級アミン基および／又はポ
リアルキレングリコール基含有水溶性ポリアミドとを含
有し、１．８〜４．０のpHを有する水溶液である。
ｇ／リットルのりん酸イオンと、０．０１〜０．５ｇ／
リットルの（金属原子に換算）水溶性ジルコニウム化合
物および／又はチタン化合物と、０．０１〜２．０ｇ／
リットル（フッ素原子に換算）のフッ化物と、０．０１
〜２．０ｇ／リットルの第三級アミン基および／又はポ
リアルキレングリコール基含有水溶性ポリアミドとを含
有し、１．８〜４．０のpHを有する水溶液である。
【００１６】りん酸イオン供給源としては、りん酸（Ｈ
3 ＰＯ4 ）、りん酸ナトリウム（Ｎａ3 ＰＯ4 ）、りん
酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）3 ＰＯ4 ）などを使用する
ことができる。その濃度は０．０１〜１．０ｇ／リット
ルの範囲が好ましく、特に０．０２〜０．４０ｇ／リッ
トルの範囲が好ましい。りん酸イオン濃度が０．０１ｇ
／リットル未満では、アルミニウム含有金属材料表面に
対する反応性が不十分になり皮膜が充分に形成されな
い。また、それが１．０ｇ／リットルを超えると、皮膜
形成性が飽和し、処理液のコストが高くなり経済的に不
利になる。
3 ＰＯ4 ）、りん酸ナトリウム（Ｎａ3 ＰＯ4 ）、りん
酸アンモニウム（（ＮＨ4 ）3 ＰＯ4 ）などを使用する
ことができる。その濃度は０．０１〜１．０ｇ／リット
ルの範囲が好ましく、特に０．０２〜０．４０ｇ／リッ
トルの範囲が好ましい。りん酸イオン濃度が０．０１ｇ
／リットル未満では、アルミニウム含有金属材料表面に
対する反応性が不十分になり皮膜が充分に形成されな
い。また、それが１．０ｇ／リットルを超えると、皮膜
形成性が飽和し、処理液のコストが高くなり経済的に不
利になる。
【００１７】水溶性ジルコニウム化合物及びチタン化合
物としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタンの
ような酸化物、水酸化ジルコニウム、水酸化チタンのよ
うな水酸化物、フッ化ジルコニウム、フッ化チタンのよ
うなフッ化物、硝酸ジルコニウム、硝酸チタンのような
硝酸塩を使用できるが、他の水溶性化合物を用いてもよ
い。これらジルコニウム、又はチタン化合物の濃度は、
金属原子に換算（ジルコニウム、チタン）して、０．０
１〜０．５ｇ／リットルの範囲が好ましく、特に０．０
２〜０．０８ｇ／リットルの範囲が好ましい。その濃度
が０．０１ｇ／リットル未満では得られる表面処理液の
皮膜形成性が不十分であり、またそれが０．５ｇ／リッ
トルを超えると、皮膜形成性が飽和し、コストが高くな
り経済的に不利になる。
物としては、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタンの
ような酸化物、水酸化ジルコニウム、水酸化チタンのよ
うな水酸化物、フッ化ジルコニウム、フッ化チタンのよ
うなフッ化物、硝酸ジルコニウム、硝酸チタンのような
硝酸塩を使用できるが、他の水溶性化合物を用いてもよ
い。これらジルコニウム、又はチタン化合物の濃度は、
金属原子に換算（ジルコニウム、チタン）して、０．０
１〜０．５ｇ／リットルの範囲が好ましく、特に０．０
２〜０．０８ｇ／リットルの範囲が好ましい。その濃度
が０．０１ｇ／リットル未満では得られる表面処理液の
皮膜形成性が不十分であり、またそれが０．５ｇ／リッ
トルを超えると、皮膜形成性が飽和し、コストが高くな
り経済的に不利になる。
【００１８】フッ化物としては、フッ化水素酸（Ｈ
Ｆ）、フルオロジルコニウム酸（Ｈ2 ＺｒＦ6 ）、フル
オロチタン酸（Ｈ2 ＴｉＦ6 ）などの酸やその塩（例え
ばアンモニウム塩、ナトリウム塩など）を使用すること
ができ、その種類に特に限定はない。表面処理液中のフ
ッ化物の濃度はフッ素原子に換算して０．０３〜１．０
ｇ／リットルの範囲が好ましく、特に０．０３〜０．６
ｇ／リットルの範囲が好ましい。その濃度が０．０３ｇ
／リットル未満では反応性が乏しく皮膜が充分に形成さ
れない。またそれが１ｇ／リットルを超えると、アルミ
ニウム含有金属表面のエッチング量が増加し、外観が悪
くなるので好ましくない。但し、フッ化物の最適濃度
は、金属材料素材より溶出するアルミニウムの濃度に依
存して定まるので、このアルミニウム濃度により変動す
る。これは、フッ化物が溶出したアルミニウムをフッ化
アルミニウムとして処理液中に安定に存在させるために
必要であるからである。例えば、溶出アルミニウム濃度
０．１ｇ／リットルに対して必要なフッ素の量は約０．
２ｇ／リットルである。
Ｆ）、フルオロジルコニウム酸（Ｈ2 ＺｒＦ6 ）、フル
オロチタン酸（Ｈ2 ＴｉＦ6 ）などの酸やその塩（例え
ばアンモニウム塩、ナトリウム塩など）を使用すること
ができ、その種類に特に限定はない。表面処理液中のフ
ッ化物の濃度はフッ素原子に換算して０．０３〜１．０
ｇ／リットルの範囲が好ましく、特に０．０３〜０．６
ｇ／リットルの範囲が好ましい。その濃度が０．０３ｇ
／リットル未満では反応性が乏しく皮膜が充分に形成さ
れない。またそれが１ｇ／リットルを超えると、アルミ
ニウム含有金属表面のエッチング量が増加し、外観が悪
くなるので好ましくない。但し、フッ化物の最適濃度
は、金属材料素材より溶出するアルミニウムの濃度に依
存して定まるので、このアルミニウム濃度により変動す
る。これは、フッ化物が溶出したアルミニウムをフッ化
アルミニウムとして処理液中に安定に存在させるために
必要であるからである。例えば、溶出アルミニウム濃度
０．１ｇ／リットルに対して必要なフッ素の量は約０．
２ｇ／リットルである。
【００１９】本発明に使用される水溶性ポリアミドのう
ち、アミノ基を有するものとして、例えば、アミノエチ
ルピペラジンやビスアミノプロピペラジン等の第三級ア
ミン基を主鎖に有しているジアミンとアジピン酸やセバ
チン酸等のジカルボン酸とのポリアミドや、それらとラ
クタム類との共重合ポリアミド等、またはα−ジメチル
アミノ−ε−カプロラクタムのような側鎖に第三級アミ
ノ基を有するラクタム類との共重合ポリアミド等が挙げ
られる。また主鎖にポリアルキレングリコール基を有す
るポリアミドとしては、分子量２００〜４０００程度の
ポリエチレングリコールから得られるジアミンやジカル
ボン酸とアジピン酸やセバチン酸、あるいはヘキサメチ
レンジアミン等のジアミンとからなるポリアミド、また
はそれらとラクタム類との共重合ポリアミドが挙げられ
る。
ち、アミノ基を有するものとして、例えば、アミノエチ
ルピペラジンやビスアミノプロピペラジン等の第三級ア
ミン基を主鎖に有しているジアミンとアジピン酸やセバ
チン酸等のジカルボン酸とのポリアミドや、それらとラ
クタム類との共重合ポリアミド等、またはα−ジメチル
アミノ−ε−カプロラクタムのような側鎖に第三級アミ
ノ基を有するラクタム類との共重合ポリアミド等が挙げ
られる。また主鎖にポリアルキレングリコール基を有す
るポリアミドとしては、分子量２００〜４０００程度の
ポリエチレングリコールから得られるジアミンやジカル
ボン酸とアジピン酸やセバチン酸、あるいはヘキサメチ
レンジアミン等のジアミンとからなるポリアミド、また
はそれらとラクタム類との共重合ポリアミドが挙げられ
る。
【００２０】本発明の表面処理液においてはこれら水溶
性ポリアミドから選ばれる少なくとも１種を使用する。
その濃度は０．０１〜２．０ｇ／リットルの範囲が好ま
しく、特に０．０５〜０．５ｇ／リットルの範囲が好ま
しい。ポリアミドの濃度が０．０１ｇ／リットル未満で
は、形成される皮膜量が乏しく、また潤滑性の乏しい皮
膜となる。また、それが０．５ｇ／リットルを超える
と、皮膜形成性が飽和し、処理液のコストが高くなり経
済的に不利になる。
性ポリアミドから選ばれる少なくとも１種を使用する。
その濃度は０．０１〜２．０ｇ／リットルの範囲が好ま
しく、特に０．０５〜０．５ｇ／リットルの範囲が好ま
しい。ポリアミドの濃度が０．０１ｇ／リットル未満で
は、形成される皮膜量が乏しく、また潤滑性の乏しい皮
膜となる。また、それが０．５ｇ／リットルを超える
と、皮膜形成性が飽和し、処理液のコストが高くなり経
済的に不利になる。
【００２１】本発明の表面処理液のpHは１．８〜４．０
に調整される。これが１．８未満ではエッチングが多く
なり皮膜を形成することが困難となり、また、それが
４．０を超えると耐食性に優れた皮膜が形成されにくく
なる。したがって、pHは１．８〜４．０の範囲に制御さ
れなければならない。さらに好ましいpHの範囲は２．０
〜３．０である。なお表面処理液のpHは、りん酸、硝
酸、塩酸、及びフッ化水素酸などの酸、又は水酸化ナト
リウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化アンモニウムなど
のアルカリを使用することにより調整される。
に調整される。これが１．８未満ではエッチングが多く
なり皮膜を形成することが困難となり、また、それが
４．０を超えると耐食性に優れた皮膜が形成されにくく
なる。したがって、pHは１．８〜４．０の範囲に制御さ
れなければならない。さらに好ましいpHの範囲は２．０
〜３．０である。なお表面処理液のpHは、りん酸、硝
酸、塩酸、及びフッ化水素酸などの酸、又は水酸化ナト
リウム、炭酸ナトリウム、及び水酸化アンモニウムなど
のアルカリを使用することにより調整される。
【００２２】なお、素材より溶出した合金成分の銅やマ
ンガン等の金属イオンにより処理液の安定性が著しく低
下した際には、これらの成分をキレートするためにグル
コン酸や蓚酸などの有機酸を添加してもよい。
ンガン等の金属イオンにより処理液の安定性が著しく低
下した際には、これらの成分をキレートするためにグル
コン酸や蓚酸などの有機酸を添加してもよい。
【００２３】次に、本発明の表面処理方法について説明
する。本発明方法に用いられる表面処理液は、その処理
温度、および処理時間について特に制限はないが、下記
条件下において処理が行われることが好ましい。すなわ
ち、表面処理液がスプレー法によりアルミニウム含有金
属材料表面に塗布されるときは、２５〜５０℃の温度に
おいて１５〜４０秒間接触の後水洗に供されることが好
ましい。また金属材料が表面処理液中に浸漬されるとき
は２５〜５０℃の温度において１５〜６０秒間浸漬され
た後水洗されることが好ましい。本発明方法の好ましい
態様を下記に示す。
する。本発明方法に用いられる表面処理液は、その処理
温度、および処理時間について特に制限はないが、下記
条件下において処理が行われることが好ましい。すなわ
ち、表面処理液がスプレー法によりアルミニウム含有金
属材料表面に塗布されるときは、２５〜５０℃の温度に
おいて１５〜４０秒間接触の後水洗に供されることが好
ましい。また金属材料が表面処理液中に浸漬されるとき
は２５〜５０℃の温度において１５〜６０秒間浸漬され
た後水洗されることが好ましい。本発明方法の好ましい
態様を下記に示す。
【００２４】＜プロセス１＞ 金属材料（例えばＤＩ缶）の表面清浄：脱脂 処理温度：４０〜８０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：２５〜６０秒 水洗 本発明の処理液による表面処理 処理温度：２５〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：１５〜４０秒 水洗 脱イオン水洗 乾燥
【００２５】＜プロセス２＞ 金属材料の表面清浄：脱脂（酸系、アルカリ系、溶
剤系のいずれでも良い） 処理温度：４０〜８０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：２５〜６０秒 水洗 化成皮膜処理（リン酸塩処理剤使用） 処理温度：３０〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：８〜３０秒 本発明の処理液による表面処理 処理温度：２５〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：３〜３０秒 水洗 脱イオン水洗 乾燥
剤系のいずれでも良い） 処理温度：４０〜８０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：２５〜６０秒 水洗 化成皮膜処理（リン酸塩処理剤使用） 処理温度：３０〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：８〜３０秒 本発明の処理液による表面処理 処理温度：２５〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：３〜３０秒 水洗 脱イオン水洗 乾燥
【００２６】＜プロセス３＞ 金属材料の表面清浄：脱脂（酸系、アルカリ系、溶
剤系のいずれでも良い） 処理温度：４０〜８０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：２５〜６０秒 水洗 化成皮膜処理（リン酸塩処理剤使用） 処理温度：３０〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：８〜３０秒 水洗 本発明の処理液による表面処理 処理温度：２５〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：３〜３０秒 水洗 脱イオン水洗 乾燥
剤系のいずれでも良い） 処理温度：４０〜８０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：２５〜６０秒 水洗 化成皮膜処理（リン酸塩処理剤使用） 処理温度：３０〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：８〜３０秒 水洗 本発明の処理液による表面処理 処理温度：２５〜５０℃ 処理方法：スプレー 処理時間：３〜３０秒 水洗 脱イオン水洗 乾燥
【００２７】前述のように、本発明の表面処理液による
処理温度の好ましい範囲は２５〜５０℃である。これが
２５℃未満では反応性が不充分であり良好な皮膜が形成
されないことがある。また、それが５０℃を超えるとジ
ルコニウム化合物が不安定となり一部沈殿が発生し処理
液の安定性に欠けることがある。同様に処理時間につい
ては表面処理プロセス１の場合の処理時間は、１５〜５
０秒が適当である。１５秒未満では充分に反応せず、耐
食性の優れた皮膜は形成されないことがある。またそれ
が５０秒を超える時間処理しても性能の向上は認められ
なくなることがある。特に好ましい処理時間は２０〜３
０秒の範囲である。
処理温度の好ましい範囲は２５〜５０℃である。これが
２５℃未満では反応性が不充分であり良好な皮膜が形成
されないことがある。また、それが５０℃を超えるとジ
ルコニウム化合物が不安定となり一部沈殿が発生し処理
液の安定性に欠けることがある。同様に処理時間につい
ては表面処理プロセス１の場合の処理時間は、１５〜５
０秒が適当である。１５秒未満では充分に反応せず、耐
食性の優れた皮膜は形成されないことがある。またそれ
が５０秒を超える時間処理しても性能の向上は認められ
なくなることがある。特に好ましい処理時間は２０〜３
０秒の範囲である。
【００２８】一方、表面処理プロセス２，３の場合の処
理時間は３〜３０秒が適当である。それが３秒未満では
充分に反応せず、耐食性の優れた皮膜は形成されないこ
とがある。また、それが３０秒を超えて性能の向上は認
められなくなることがある。特に好ましくは５〜１５秒
の範囲である。
理時間は３〜３０秒が適当である。それが３秒未満では
充分に反応せず、耐食性の優れた皮膜は形成されないこ
とがある。また、それが３０秒を超えて性能の向上は認
められなくなることがある。特に好ましくは５〜１５秒
の範囲である。
【００２９】プロセス２，３の様な２段処理で使用でき
る化成皮膜（リン酸塩処理剤）としては、公知のアルミ
ニウムのノンクロム化成皮膜が使用できる。具体的に
は、例えば特公昭５２−１３１９３７、特公昭５８−３
０３４４や特公昭５７−３９３１４等に記載されている
化成皮膜が挙げられる。これらの化成処理液に本発明の
効果を阻害する成分（例えばＳＯ4 イオンなど）を含ま
ない場合は、化成後水洗することなく直ちに本発明液の
処理をすることができる。また化成液に本発明の効果を
阻害する成分を含む場合は、化成後に水洗してから本発
明液の処理を行うことが好ましい。
る化成皮膜（リン酸塩処理剤）としては、公知のアルミ
ニウムのノンクロム化成皮膜が使用できる。具体的に
は、例えば特公昭５２−１３１９３７、特公昭５８−３
０３４４や特公昭５７−３９３１４等に記載されている
化成皮膜が挙げられる。これらの化成処理液に本発明の
効果を阻害する成分（例えばＳＯ4 イオンなど）を含ま
ない場合は、化成後水洗することなく直ちに本発明液の
処理をすることができる。また化成液に本発明の効果を
阻害する成分を含む場合は、化成後に水洗してから本発
明液の処理を行うことが好ましい。
【００３０】
【実施例】下記に本発明を実施例によりさらに説明す
る。 （１）供試金属材料：アルミニウムＤＩ缶 アルミニウム板をＤＩ加工して作製したアルミニウムＤ
Ｉ缶を、酸性脱脂剤（商標：パルクリーン５００、日本
パーカライジング株式会社製）の加熱水溶液を用いて清
浄にした後、表面処理に供した。
る。 （１）供試金属材料：アルミニウムＤＩ缶 アルミニウム板をＤＩ加工して作製したアルミニウムＤ
Ｉ缶を、酸性脱脂剤（商標：パルクリーン５００、日本
パーカライジング株式会社製）の加熱水溶液を用いて清
浄にした後、表面処理に供した。
【００３１】２．評価方法 （１）耐食性 アルミニウムＤＩ缶の耐食性は、処理した缶を３０分間
沸騰水に浸漬し、その後の黒変性より評価した。すなわ
ち、黒変しないことが好ましい。 （２）潤滑性 図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す滑り性試験機を用い
て下記テストを行った。滑り性試験機の水平な傾斜板１
上に表面処理を施した３個の供試アルミニウムＤＩ缶を
置き、その内の２缶２ａをボトム側が正面を向く様に固
定した。その上に残りの１缶２ｂを開口部側が正面を向
く様にセットした。この状態で、傾斜板１をモーター３
により一定速度（３°／SEC)で傾斜させ、缶が落下する
までに要した時間から、傾斜角度を求め静摩擦係数を算
出した。
沸騰水に浸漬し、その後の黒変性より評価した。すなわ
ち、黒変しないことが好ましい。 （２）潤滑性 図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す滑り性試験機を用い
て下記テストを行った。滑り性試験機の水平な傾斜板１
上に表面処理を施した３個の供試アルミニウムＤＩ缶を
置き、その内の２缶２ａをボトム側が正面を向く様に固
定した。その上に残りの１缶２ｂを開口部側が正面を向
く様にセットした。この状態で、傾斜板１をモーター３
により一定速度（３°／SEC)で傾斜させ、缶が落下する
までに要した時間から、傾斜角度を求め静摩擦係数を算
出した。
【００３２】（３）塗料密着性 塗料密着性を評価するために、処理缶の表面にエポキシ
尿素系の缶用塗料を塗膜厚５〜７μｍに塗装し、２１５
℃で４分間焼付け、評価面にカッターナイフでクロスカ
ットを入れ、セロテープ剥離試験を行った。（１次密着
性）その後、下記に示す組成の試験液を沸騰させ、その
中に供試缶を６０分間浸漬後、再度セロテープ剥離試験
を実施した（２次密着性）。尚、密着性評価は塗膜剥離
の有無により評価した。 ・試験液（モデルジュース） 塩化ナトリウム（５ｇ／リットル） クエン酸 （５ｇ／リットル） 溶媒：脱イオン水使用
尿素系の缶用塗料を塗膜厚５〜７μｍに塗装し、２１５
℃で４分間焼付け、評価面にカッターナイフでクロスカ
ットを入れ、セロテープ剥離試験を行った。（１次密着
性）その後、下記に示す組成の試験液を沸騰させ、その
中に供試缶を６０分間浸漬後、再度セロテープ剥離試験
を実施した（２次密着性）。尚、密着性評価は塗膜剥離
の有無により評価した。 ・試験液（モデルジュース） 塩化ナトリウム（５ｇ／リットル） クエン酸 （５ｇ／リットル） 溶媒：脱イオン水使用
【００３３】実施例１ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶表面に、アルミニウムＤＩ
缶用表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカラ
イジング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレ
ー処理を施し、次に、下記組成の表面処理液（１）を３
５℃に加温して１０秒スプレー処理し、水道水により水
洗し、さらに３０００，０００Ωcm以上の抵抗値を有す
る脱イオン水を１０秒間スプレーした後、２００℃の熱
風乾燥炉内で２分間乾燥した。その後、このＤＩ缶の耐
食性、密着性を評価した。 表面処理液（１） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 1137ppm（Zr：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 235ppm（Ｆ：170ppm) 第三級アミン基を有する水溶性ポリアミド 250ppm 水 残部 pH：２．５（硝酸とアンモニア水で調整）
缶用表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカラ
イジング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレ
ー処理を施し、次に、下記組成の表面処理液（１）を３
５℃に加温して１０秒スプレー処理し、水道水により水
洗し、さらに３０００，０００Ωcm以上の抵抗値を有す
る脱イオン水を１０秒間スプレーした後、２００℃の熱
風乾燥炉内で２分間乾燥した。その後、このＤＩ缶の耐
食性、密着性を評価した。 表面処理液（１） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 1137ppm（Zr：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 235ppm（Ｆ：170ppm) 第三級アミン基を有する水溶性ポリアミド 250ppm 水 残部 pH：２．５（硝酸とアンモニア水で調整）
【００３４】実施例２ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（２）を３０℃に
加温しその中に１５秒浸漬処理し、次いで実施例１と同
様に水洗し、脱イオン水を１０秒間スプレーした後、２
００℃の熱風乾燥炉内で２分間乾燥した。その後、この
ＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（２） ７５％りん酸（H3PO4) 206ppm（PO4 ：150ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 455ppm（Zr：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 210ppm（Ｆ：90ppm) 第三級アミン基を有する水溶性ポリアミド 150ppm 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（２）を３０℃に
加温しその中に１５秒浸漬処理し、次いで実施例１と同
様に水洗し、脱イオン水を１０秒間スプレーした後、２
００℃の熱風乾燥炉内で２分間乾燥した。その後、この
ＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（２） ７５％りん酸（H3PO4) 206ppm（PO4 ：150ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 455ppm（Zr：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 210ppm（Ｆ：90ppm) 第三級アミン基を有する水溶性ポリアミド 150ppm 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
【００３５】実施例３ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処
理を施し、次に、下記組成の表面処理液（３）を４５℃
に加温し５秒間スプレー処理を施し、次いで実施例１と
同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥し、その後、このＤＩ
缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（３） ７５％りん酸（H3PO4) 413ppm（PO4 ：300ppm) ２０％フルオロチタン酸（H2TiF6) 683ppm（Ti：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 262ppm（Ｆ：100ppm) ポリアルキレングリコール基を有する 200ppm 水溶性ポリアミド 水 残部 pH：２．５（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処
理を施し、次に、下記組成の表面処理液（３）を４５℃
に加温し５秒間スプレー処理を施し、次いで実施例１と
同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥し、その後、このＤＩ
缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（３） ７５％りん酸（H3PO4) 413ppm（PO4 ：300ppm) ２０％フルオロチタン酸（H2TiF6) 683ppm（Ti：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 262ppm（Ｆ：100ppm) ポリアルキレングリコール基を有する 200ppm 水溶性ポリアミド 水 残部 pH：２．５（硝酸とアンモニア水で調整）
【００３６】実施例４ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（４）を５０℃に
加温しその中に３０秒間浸漬処理を施し、次に実施例１
と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、この
ＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（４） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 1137ppm（Zr：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 235ppm（Ｆ：170ppm) ポリアルキレングリコール基を有する 100ppm 水溶性ポリアミド 水 残部 pH：２．８（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（４）を５０℃に
加温しその中に３０秒間浸漬処理を施し、次に実施例１
と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、この
ＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（４） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 1137ppm（Zr：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 235ppm（Ｆ：170ppm) ポリアルキレングリコール基を有する 100ppm 水溶性ポリアミド 水 残部 pH：２．８（硝酸とアンモニア水で調整）
【００３７】実施例５ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（５）を３５℃に
加温し８秒間スプレー処理を施し、次に実施例１と同様
に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、このＤＩ缶
の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（５） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 1137ppm（Zr：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 235ppm（Ｆ：170ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：２．５（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（５）を３５℃に
加温し８秒間スプレー処理を施し、次に実施例１と同様
に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、このＤＩ缶
の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（５） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 1137ppm（Zr：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 235ppm（Ｆ：170ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：２．５（硝酸とアンモニア水で調整）
【００３８】実施例６ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：パルコート３７５３ 日本パーカラ
イジング株式会社製）を５０℃に加温し３０秒間スプレ
ー処理を施し、水洗を行った後、下記組成の表面処理液
（６）を３５℃に加温し１５秒間スプレー処理を施し
た。次に実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥し
た。その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（６） ７５％りん酸（H3PO4) 412ppm（PO4 ：300ppm) ２０％フルオロチタン酸（H2TiF6) 683ppm（Ti：40ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 455ppm（Zr：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 157ppm（Ｆ：80ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：パルコート３７５３ 日本パーカラ
イジング株式会社製）を５０℃に加温し３０秒間スプレ
ー処理を施し、水洗を行った後、下記組成の表面処理液
（６）を３５℃に加温し１５秒間スプレー処理を施し
た。次に実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥し
た。その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（６） ７５％りん酸（H3PO4) 412ppm（PO4 ：300ppm) ２０％フルオロチタン酸（H2TiF6) 683ppm（Ti：40ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 455ppm（Zr：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 157ppm（Ｆ：80ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
【００３９】実施例７ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、下記組成の表面処理液
（７）を２５℃に加温し３０秒間スプレー処理を施し、
次に実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。
その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（７） ７５％りん酸（H3PO4) 69ppm（PO4 ：50ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 455ppm（Zr：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 25ppm（Ｆ：55ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 50ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
（７）を２５℃に加温し３０秒間スプレー処理を施し、
次に実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。
その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（７） ７５％りん酸（H3PO4) 69ppm（PO4 ：50ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 455ppm（Zr：40ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 25ppm（Ｆ：55ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 50ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
【００４０】実施例８ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、下記組成の表面処理液
（８）を４０℃に加温しその中に３５秒間の浸漬処理を
施し、次に実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥
した。その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価し
た。 表面処理液（８） ７５％りん酸（H3PO4) 110ppm（PO4 ：80ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 854ppm（Ti：50ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 10ppm（Ｆ：65ppm) ポリアルキレングリコール基を有する 100ppm 水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
（８）を４０℃に加温しその中に３５秒間の浸漬処理を
施し、次に実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥
した。その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価し
た。 表面処理液（８） ７５％りん酸（H3PO4) 110ppm（PO4 ：80ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 854ppm（Ti：50ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 10ppm（Ｆ：65ppm) ポリアルキレングリコール基を有する 100ppm 水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
【００４１】比較例１ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に、実施例１と同様に水洗、脱イオン水
洗、乾燥した。その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を
評価した。
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に、実施例１と同様に水洗、脱イオン水
洗、乾燥した。その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を
評価した。
【００４２】比較例２ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、市販のアルミニウムＤ
Ｉ缶用表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカ
ライジング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプ
レー処理を施し、次いで下記組成の表面処理液（９）を
３５℃に加温し１０秒間スプレー処理を行い実施例１と
同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥し、その後、このＤＩ
缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（９） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 500ppm（Zr：44ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 210ppm（Ｆ：95ppm) 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
Ｉ缶用表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカ
ライジング株式会社製）を３５℃に加温し２０秒間スプ
レー処理を施し、次いで下記組成の表面処理液（９）を
３５℃に加温し１０秒間スプレー処理を行い実施例１と
同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥し、その後、このＤＩ
缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（９） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 500ppm（Zr：44ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 210ppm（Ｆ：95ppm) 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
【００４３】比較例３ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に、下記組成の表面処理液（１０）を３５
℃に加温し２０秒間スプレー処理を施し、実施例１と同
様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、このＤＩ
缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（１０） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 210ppm（Ｆ：40ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に、下記組成の表面処理液（１０）を３５
℃に加温し２０秒間スプレー処理を施し、実施例１と同
様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、このＤＩ
缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（１０） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 210ppm（Ｆ：40ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：３．０（硝酸とアンモニア水で調整）
【００４４】比較例４ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、アルミニウムＤＩ缶用
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（１１）を３５℃
に加温し１５秒間スプレー処理を施し、実施例１と同様
に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、このＤＩ缶
の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（１１） ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 500ppm（Zr：44ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 26ppm（Ｆ：60ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：４．５（硝酸とアンモニア水で調整）
表面処理液（商標：アロジン４０４、日本パーカライジ
ング株式会社製）を３５℃に加温し２５秒間スプレー処
理を施し、次に下記組成の表面処理液（１１）を３５℃
に加温し１５秒間スプレー処理を施し、実施例１と同様
に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。その後、このＤＩ缶
の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（１１） ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 500ppm（Zr：44ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 26ppm（Ｆ：60ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：４．５（硝酸とアンモニア水で調整）
【００４５】比較例５ 洗浄したアルミニウムＤＩ缶に、下記組成の表面処理液
（１２）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処理を施
し、実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。
その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（１２） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 500ppm（Zr：44ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 236ppm（Ｆ：100ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：４．５（硝酸とアンモニア水で調整）
（１２）を３５℃に加温し２０秒間スプレー処理を施
し、実施例１と同様に水洗、脱イオン水洗、乾燥した。
その後、このＤＩ缶の耐食性、密着性を評価した。 表面処理液（１２） ７５％りん酸（H3PO4) 138ppm（PO4 ：100ppm) ２０％フルオロジルコニウム酸（H2ZrF6) 500ppm（Zr：44ppm) ２０％フッ化水素酸（ＨＦ） 236ppm（Ｆ：100ppm) 第三級アミノ基とポリアルキレングリコール基 100ppm の両方を有する水溶性ポリアミド 水 残部 pH：４．５（硝酸とアンモニア水で調整）
【００４６】実施例１〜８および比較例１〜５の試験結
果を表１に示す。
果を表１に示す。
【表１】
【００４７】表１の結果より明らかなように本発明の表
面処理液または表面処理方法を用いた実施例１〜８によ
り得られた表面処理アルミニウム含有金属材料の耐食
性、塗料密着性及び潤滑性は、いづれも優れていた。一
方、本発明以外の表面処理液を用いた比較例１〜５の製
品の性能は、特に潤滑性において劣っていた。
面処理液または表面処理方法を用いた実施例１〜８によ
り得られた表面処理アルミニウム含有金属材料の耐食
性、塗料密着性及び潤滑性は、いづれも優れていた。一
方、本発明以外の表面処理液を用いた比較例１〜５の製
品の性能は、特に潤滑性において劣っていた。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる表
面処理用組成物を用いた表面処理液および表面処理方法
により、塗装前のアルミニウム含有金属材料の表面に優
れた耐食性と潤滑性を有する皮膜を形成することができ
る。また、本発明の表面処理液をアルミニウムＤＩ缶に
適用することにより、塗装・印刷前のアルミニウムＤＩ
缶表面に優れた耐食性と潤滑性を付与し、製造ラインの
高速化を達成できるという優れた効果を奏する。
面処理用組成物を用いた表面処理液および表面処理方法
により、塗装前のアルミニウム含有金属材料の表面に優
れた耐食性と潤滑性を有する皮膜を形成することができ
る。また、本発明の表面処理液をアルミニウムＤＩ缶に
適用することにより、塗装・印刷前のアルミニウムＤＩ
缶表面に優れた耐食性と潤滑性を付与し、製造ラインの
高速化を達成できるという優れた効果を奏する。
【図１】図１（Ａ）は、滑り性試験機における供試缶の
配置状態を示す平面説明図。図１（Ｂ）は図１（Ａ）の
滑り試験機の正面説明図。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の
滑り試験機の側面説明図。
配置状態を示す平面説明図。図１（Ｂ）は図１（Ａ）の
滑り試験機の正面説明図。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の
滑り試験機の側面説明図。
１…傾斜板（水平位置） １ａ…傾斜した傾斜板 ２ａ…ボトム側正面の缶 ２ｂ…開口部側正面の缶 ３…モーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｍ 103:06 Ｃ１０Ｍ 103:06 Ａ Ｂ Ｄ 107:44） 107:44） Ｃ１０Ｎ 10:08 Ｃ１０Ｎ 10:08 40:00 40:00 Ｚ 50:02 50:02 (56)参考文献 特開 昭57−41377（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−282486（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−358080（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−100877（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−90612（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−145486（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−500408（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−503823（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−503824（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−511548（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/36 C23C 22/66 C23C 22/68 C23C 22/80 C10M 103/00 C10M 103/06 C10M 107/44 C10M 111/04 C10M 173/02 C10N 10:08 C10N 40:00 C10N 50:02
Claims (3)
- 【請求項１】 下記成分： （１）りん酸イオンと、その１重量部に対し、 （２）金属原子に換算して０．０１〜５０重量部の、水
溶性ジルコニウム化合物および、チタン化合物から選ば
れた少なくとも１種と、 （３）フッ素原子に換算して０．０１〜２００重量部の
フッ化物と、および （４）０．０１〜２００重量部の、第三級アミン基およ
びポリアルキレングリコール基から選ばれた少なくとも
１種を有する水溶性ポリアミドと、を含有する水性混合
物からなることを特徴とするアルミニウム含有金属材料
表面処理用組成物。 - 【請求項２】 下記成分：０．０１〜１．０ｇ／リット
ルのりん酸イオンと、 金属原子に換算して０．０１〜０．５ｇ／リットルの、
水溶性ジルコニウム化合物およびチタン化合物から選ば
れた少なくとも１種と、 フッ素原子に換算して、０．０１〜２．０ｇ／リットル
のフッ化物と、 ０．０１〜２．０ｇ／リットルの、第三級アミン基およ
びポリアルキレングリコール基から選ばれた少なくとも
１種を有する水溶性ポリアミドと、を含有し、１．８〜
４．０のpHを有する水性溶液からなることを特徴とする
アルミニウム含有金属材料の表面処理液。 - 【請求項３】 請求項２に記載の表面処理液を、アルミ
ニウム含有金属材料の表面に接触させて、前記表面上に
表面処理液層を形成し、これに水洗、および加熱乾燥を
施して、前記表面に化成皮膜を形成することを特徴とす
るアルミニウム含有金属材料の表面処理方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JPH101782A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Nippon Paint Co Ltd | 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料 |
| GB9625652D0 (en) * | 1996-12-11 | 1997-01-29 | Novamax Technologies Limited | The treatment of aluminium surfaces |
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| US6312812B1 (en) | 1998-12-01 | 2001-11-06 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coated metal substrates and methods for preparing and inhibiting corrosion of the same |
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