水性塗料塗裝用鋁材的製作方法

2023-05-27 12:58:31

水性塗料塗裝用鋁材的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種水性塗料塗裝用鋁材。其特徵在於，該鋁材為用於在其表面形成作為塗裝基底的化學轉化膜，並在化學轉化膜上形成水性塗料塗膜的鋁材，該鋁材的表面電位與存在於其表面的金屬間化合物的電位的電位差為0.28V以下，並且所述金屬間化合物的顆粒的當量圓直徑為10μm以下。
【專利說明】水性塗料塗裝用鍋材

【技術領域】
[0001] 本發明涉及水性塗料塗裝用鉛材W及水性塗料塗裝用化學轉化處理鉛材和用水 性塗料塗裝的鉛材。

【背景技術】
[0002] W往，鉛材（也包括鉛合金材料）被廣泛使用在建築材料、汽車材料、家庭用品、包 裝容器等方面。例如，從耐蝕性、成形性等觀點出發，多使用經塗裝處理過的塗裝鉛材。
[0003] 作為塗裝鉛材的製造方法，例如已知有卷材塗覆法。在卷材塗覆法中，首先在社制 過的鉛材表面實施化學轉化處理（塗裝基底處理）從而在其表面形成化學轉化膜。接下來， 在該化學轉化膜上塗布塗料後，通過烘烤等使塗料乾燥從而形成塗膜。根據該卷材塗覆法， 由於上述工序可通過一個生產線施行，因此能夠在短時間效率良好地製造塗裝鉛材。
[0004] 作為用於製造塗裝鉛材的塗料，W往使用將有機溶劑作為溶媒的有機溶劑系塗 料。但是，近年來，從針對環境問題的對策等觀點出發，正在實現從有機溶劑系塗料向W水 為溶媒的水性塗料的轉換。
[0005] 然而，如果使用水性塗料來製造塗裝鉛材，在通過烘烤等使水性塗料乾燥從而形 成塗膜時塗膜會膨脹，從而存在產生外觀異常或耐蝕性下降等塗膜性能不良的情況。塗膜 的膨脹容易產生在塗布量多的情況或者烘烤時間短的情況下等，並且在要形成高性能的塗 膜或要效率良好地形成塗膜時，塗膜的膨脹已成為一種妨礙。
[000引因此，W往進行了為防止塗膜膨脹的種種探討。例如，在專利文獻1中，公開了一 種罐體蓋用鉛材，即為考慮到化學轉化處理後的表麵皮膜的親水性W及接觸角與塗膜的膨 脹現象有關，基於該種考慮，在進行將Zr的附著量調整在特定的範圍的化學轉化處理後， 塗布水性塗料並使其乾燥而成的罐體蓋用鉛材。
[0007] 此外，在專利文獻2中，公開了一種實施了表面處理的鉛材，即為考慮到化學轉化 膜中的金屬成分（特別是Mg)與塗膜的膨脹現象有關，從而進行了在含有Mg的鉛材表面上 作為塗裝基底而形成化學轉化膜的表面處理的鉛材。在該進行了表面處理的鉛材中，使化 學轉化膜中的Mg的原子濃度與形成化學轉化膜的主要金屬成分的原子濃度的比值為在特 定的範圍的值。
[0008] 現有技術文獻
[0009] 專利專獻
[0010] 專利文獻1 ;日本特開平6-79226號公報
[0011] 專利文獻2 ;日本發明專利第3369997號公報


【發明內容】

[00。] 發明要解決的巧穎
[0013] 但是，近年來，由於對於耐蝕性或外觀所要求的品質的提高，因此在尋求塗膜的膨 脹更小的鉛材。關於塗膜的膨脹，雖進行了如上述專利文獻1、2等所公開的探討，但是在追 求高品質的過程中，需要進一步地改良塗膜的膨脹。
[0014] 希望提供水性塗料塗裝用鉛材W及水性塗料塗裝用化學轉化處理鉛材和用水性 塗料塗裝的鉛材，上述鉛材皆能夠抑制在形成水性塗料塗膜時的塗膜膨脹。
[0015] 解決巧穎的巧術方案
[0016] 本發明的第一方面為水性塗料塗裝用鉛材，其特徵在於，該鉛材為用於在其表面 形成作為塗裝基底的化學轉化膜，並在該化學轉化膜上形成水性塗料塗膜的鉛材，該鉛材 的表面電位與存在於其表面的金屬間化合物的電位的電位差為0. 28V W下，並且所述金屬 間化合物的顆粒的當量圓直徑為10 y m W下。
[0017] 本發明的第二方面為水性塗料塗裝用化學轉化處理鉛材，其特徵在於，其為在所 述水性塗料塗裝用鉛材的表面形成有作為塗裝基底的化學轉化膜的鉛材。
[0018] 本發明的第H方面為用水性塗料塗裝的鉛材，其特徵在於，其為在所述水性塗料 塗裝用化學轉化處理鉛材的所述化學轉化膜上形成有水性塗料塗膜的鉛材。
[0019] 本發明的
【發明者】進行了銳意研究，其結果為，發現鉛材的表面電位與存在於其表 面的金屬間化合物的電位的電位差與在鉛材表面的化學轉化膜上形成水性塗料塗膜時的 塗膜膨脹的產生有很大關聯，對於其關聯性，作出如下推測。
[0020] 例如，在鉛材中，鑄造時產生的金屬間化合物分散在母相（A1)中。在金屬間化合 物的周圍，由於與母相（A1)的硬度不同，因此有時會在社制中產生間隙。此時，如果化學轉 化處理後的乾燥不充分的話，則化學轉化處理液會殘留在金屬間化合物周圍的間隙中。另 一方面，在鉛材表面，由於在存在於該表面的金屬間化合物與母相（A1)之間有電位差，所 W會形成局部電池。
[0021] 在該樣的狀態下，如果對塗布在化學轉化膜上的水性塗料進行烘烤，則殘留於金 屬間化合物周圍的間隙中的化學轉化處理液的溫度會上升。然後會發生母相（A1)的溶解 反應（A1 - Al3++3e)和在金屬間化合物上進行的氨的還原反應（2H++2e - &)(即，產生氨 氣）。在對水性塗料進行烘烤時，由於塗膜表面會處於硬化的狀態，因此產生的氨氣會殘留 於塗膜中從而成為塗膜膨脹的原因。
[0022] 在此，一般來講，用與平衡電位的偏差（過電壓：n)，W下述公式1表示的理論公 式任utler-Volmer方程式）來表記金屬的溶解反應（M - Mn++ne)的反應速度（=電流）。 電流值（電流密度；i)相對於過電壓呈指數函數關係增加。因此，上述電位差越大（過電 壓越大），電流值越增加。目P，會促進母相（A1)的溶解反應，而且會促進在金屬間化合物上 進行的氨的還原反應。其結果為，氨氣的產生量變多從而也容易產生塗膜的膨脹。
[002引[公式U
[0024]

【權利要求】
1. 一種水性塗料塗裝用鋁材，其特徵在於， 該鋁材為用於在其表面形成作為塗裝基底的化學轉化膜，並在該化學轉化膜上形成水 性塗料塗膜的鋁材， 該鋁材的表面電位與存在於其表面的金屬間化合物的電位的電位差為0. 28V以下，並 且所述金屬間化合物的顆粒的當量圓直徑為10 以下。
2. 根據權利要求1所述的水性塗料塗裝用鋁材，其特徵在於， 至少含有Mn以及Fe，Mn的原子濃度與所述金屬間化合物中的Mn和Fe的原子濃度總 和的比值為〇. 25以上。
3. -種水性塗料塗裝用化學轉化處理鋁材，其特徵在於， 其為在權利要求1或2中所述的鋁材的表面形成有作為塗裝基底的化學轉化膜的鋁 材。
4. 根據權利要求3所述的水性塗料塗裝用化學轉化處理鋁材，其特徵在於， 所述化學轉化膜為磷酸鉻酸鹽皮膜。
5. -種用水性塗料塗裝的鋁材，其特徵在於， 其為在權利要求3中所述的化學轉化處理鋁材的所述化學轉化膜上形成有水性塗料 塗月旲的錯材。
6. -種用水性塗料塗裝的鋁材，其特徵在於， 其為在權利要求4中所述的化學轉化處理鋁材的所述化學轉化膜上形成有水性塗料 塗月旲的錯材。
7. 根據權利要求5所述的用水性塗料塗裝的鋁材，其特徵在於， 所述水性塗料的塗布量為l〇〇mg/dm2以上。
8. 根據權利要求6所述的用水性塗料塗裝的鋁材，其特徵在於， 所述水性塗料的塗布量為l〇〇mg/dm2以上。
【文檔編號】C23C22/06GK104513918SQ201410514430
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】橫井洋, 沼田康希, 竹田委千央 申請人:株式會社Uacj