下面,对本发明进行详细说明。
本发明的热塑性树脂涂层铝板中所用的铝(Al),指的是纯Al及Al合金。具体来讲,可举出纯Al系的1000系、Al-Mn系的3000系合金、 Al-Mg系的5000系合金。这些铝并不局限于所举的例子。这些铝被制 成0.1~2mm厚的板状。当热塑性树脂涂层铝板用于铝电解电容器的铠 装容器时,优选1000系或3000系。
所述铝板,也可以是经过固溶处理、老化处理等各种调质处理及前 处理的铝板。对于前处理没有特别的限制,只要是能除去附着于铝板表 面的油脂,除去不均质氧化物膜的处理即可。例如可适当采用用弱
碱性
脱脂液进行脱脂处理后,用氢氧化钠
水溶液进行碱蚀刻,之后在
硝酸水 溶液中进行
去污处理的方法;脱脂处理后进行
酸洗的方法等。另外,在 脱脂的同时积极蚀刻,将铝板粗面化到不着色的程度,以提高固定效果。 在此,作为蚀刻法可举出,由氢氧化钠的碱蚀刻,由
硫酸、
氢氟酸等的
酸蚀刻,在硝酸等酸性溶液中通过电解进行的蚀刻等。
接着,所述铝板在进行前处理后的铝板的至少单面上形成微孔质阳 极氧化膜。通过在铝板上形成微孔质阳极氧化膜,可提高铝板和热塑性 树脂涂膜的粘合性。在铝板上形成微孔质阳极氧化膜时,通过进行将铝 板在
电解质溶液中电解的阳极氧化处理,可在铝板的至少单面上形成微 孔质阳极氧化膜。
在此,实质上微孔质指的是,相对
覆盖铝板表面的阳极氧化膜总面 积,存在于覆盖铝板表面的阳极氧化膜中的孔的总面积所占的比率(称 为孔隙率)在30%以下。另外,孔隙率在5%以下时,特别称为实质上无 孔质。
所述的孔,是在阳极氧化膜的生长过程中形成且由铝基材开向膜表 面的孔。作为大小大到以直径50~2000、深度50以上为标准。在本 发明中,用10万倍率的电子
显微镜观察阳极氧化膜表面,将求得的孔部 的面积率作为孔隙率(%)。这些孔的面积率,同样也可通过用高倍率的 透射电子显微镜观察阳极氧化膜的截面,观察膜表面部来求得。另外, 存在于
铝合金中的结晶析出物及其周围,有一些没有形成阳极氧化膜的 部分,这些部分不能视为孔。阳极氧化膜,最初是以没有孔的状态形成, 在形成过程中逐渐形成孔。所以,由形成有阳极氧化膜
梯级的表面开口 部的面积可算出孔隙率。
形成无孔质阳极氧化膜时,可在对阳极氧化膜的溶解性低的电解质 水溶液中,以铝为阳极,进行电解处理。具体可举出
己二酸酯、
丙二酸 酯、邻苯二酸酯、
硅酸盐等,采用这样的电解液可将孔隙率调整得较低。 另外,使用硫酸、
磷酸等膜溶解性高的电解液时,只要在多孔质化之前 的阶段,即从无孔质膜变化到多孔质膜的中途阶段停止电解,也可形成 无孔质或微孔质膜。采用此类高溶解性的电解质时,不必特别着重于孔 隙率,只要电解到通常的厚度,就会形成为超过一定孔隙率%的多孔质 膜。
微孔质阳极氧化膜的厚度,在50~3000范围内选择。如果膜厚 度不足50,则不易形成均匀的膜,与热塑性树脂涂膜的粘合性不够充 分。另外,也有可能产生气孔而溶出铝来。另一方面,如果膜厚度超过3000 ,则由于微孔质阳极氧化膜的光的干涉,铝表面会呈黄色、紫色、白色 等,成形时易发生裂纹,因此从制品外观及铝溶出的观点考虑,不太理 想。微孔质阳极氧化膜特别理想的厚度是100~2000。
微孔质阳极氧化膜的厚度,可通过调节铝板在电解水溶液的浸渍时 间(电解时间)、电解水溶液的种类、电解质的浓度、电解液的pH、电 解水溶液的温度、外加
电压、
电流密度等电解条件来调整。电解时间随 电解条件而有所不同,可在2~200秒范围内选择。
作为电解液,只要是不易溶解所生成的微孔质阳极氧化膜,且可生 成无孔质阳极氧化膜的电解质溶液即可,可以使用溶解己二酸酯、酒石 酸盐、
柠檬酸盐、丙二酸酯及
硅酸盐等中的1种或2种以上的膜溶解性 低的电解质水溶液,但并不局限于此。电解质水溶液中的电解质浓度以2 ~150g/l为宜。在电解质浓度低于2g/l的低浓度下,易发生膜不均匀 现象,另一方面,若超过150g/l,则会生成难溶沉淀。
电解水溶液的温度,在40℃以上为宜。因为如果温度低于40℃, 电解质的溶解性低,由液体
电阻的电压损耗大。温度超过60℃时,加 热上也要费成本,所以电解水溶液的
温度控制在40℃~60℃范围内为宜, 尤其是温度在50℃~60℃范围内时,可有效减少无孔质阳极氧化膜 的
含水量,特别优选。另外,电解质水溶液中的氢离子浓度(pH),在3~ 8为宜。因为pH低于3时阳极氧化膜倾向于多孔质化,另一方面,pH 超过8则所生成的膜会溶解,膜生成率下降,得不到所定的厚度。
在该电解水溶液中,铝板不管是连续的还是间断的,都接到电源充 当阳极被电解。
阴极采用不溶性导电材料。外加电压,视目标膜的厚度 而调整,大约在3~200V。电解时的电流使用直流电流,电流密度为0.3~ 10A/dm2左右。电流密度不足0.3A/dm2时,形成膜所需的时间长,不 能连续迅速地电解线圈状铝板,另一方面,超过10A/dm2时,易发生膜 烧焦等表面缺陷,均不太理想。
阳极氧化处理,可在铝板经过压
力加工后进行,但最好是将卷成线 圈状的未加工的铝板按长度展开后进行。这样可对大量原料铝板迅速进 行阳极氧化处理。
微孔质阳极氧化膜可含有水分,微孔质阳极氧化膜的含水量最好在5 重量%以下。这是由于当为了用热塑性树脂涂膜覆盖铝板而加热时,有 可能由微孔质阳极氧化膜释放水分而降低粘合性。另外,微孔质阳极氧 化膜中可含有
磷酸盐、己二酸酯等电解质化合物,但此类电解质化合物 的残存量在3重量%以下为宜。若电解质化合物的残存量超过3重量%, 则与热塑性树脂涂膜的粘合性降低,会影响到作为加工制品的成形体的 性能。
本发明中的热塑性树脂涂层铝板中,在所述微孔质阳极氧化膜上形 成处理涂膜层。所述处理涂膜层是,在所述微孔质阳极氧化膜上涂布有 机硅烷偶合剂、
环氧树脂、脂肪酸、羟基取代苯酚中的一种后干燥而形 成的涂膜层。
所述有机硅烷偶合剂指的是指分子中具有两个以上反应基的有机硅
单体,且两个反应基中的一个是与无机物(玻璃,金属等)化学结合的 反应基,另一个是与有机材料(各种
合成树脂)化学结合的反应基,而 另一个反应基是可与有机材料化学结合的反应基。作为与有机材料化学 结合的反应基,可列举乙烯基、
氨基、环氧基、丙烯基等。与作为无机 物的铝板的微孔质阳极氧化膜结合的反应基,不受特别限制,可列举如 甲氧基、乙氧基、硅烷醇基等。有机硅烷偶合剂层,形成Al-O-Si结 合,与铝板牢固结合,而有机硅烷偶合剂中的有机官能基与热塑性树脂 反应,发挥牢固的结合力,对铝板和热塑性树脂涂膜之间赋予了强劲的 粘合力。
此类有机硅烷偶合剂,可举出γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨 乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)γ-氨丙基甲基二乙 氧基硅烷等氨基有机硅烷偶合剂、三甲基甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基 硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、二乙烯基二甲氧基硅烷、 γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅 烷等。本发明中,作为较适宜使用的有机硅烷偶合剂,可举出所述氨基 有机硅烷偶合剂,但并不局限于此。
有机硅烷偶合剂在铝板表面的微孔质阳极氧化膜上的涂布量,以0.1 ~1000mg/m2为宜。若有机硅烷偶合剂的涂布量不足0.1mg/m2,则不 能得到与热塑性树脂涂膜间的充分的粘合强度,超过1000mg/m2,则粘 合强度达到饱和,与涂布量不成正比,且变得容易硅烷结合而难以处理, 均不太理想。
向铝板表面的微孔质阳极氧化膜上涂布有机硅烷偶合剂时,最好用 酒精等挥发性
溶剂稀释后再涂布。涂布方法不受特别限制,辊式涂膜法、
喷涂法、棒材涂法、浸渍涂法等以往的方法均可用。涂布后,最好将溶 剂挥发·飞散,进行干燥。
作为所述环氧树脂的种类,可举出环氧氯丙烷与双酚A反应所得到 的双酚A型环氧树脂、用其他树脂替代双酚A的双酚F型环氧树脂、双 酚AD型环氧树脂,除此之外酚
醛清漆型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型 环氧树脂、脂环族环氧树脂、甘油三醚型环氧树脂、聚缩水甘油基胺型 环氧树脂等。此类环氧树脂的分子量在330~3000范围内,环氧当量在 150~3000范围内为宜。
所述脂肪酸可以是低级脂肪酸也可以是高级脂肪酸,其种类可举出 棕榈酸、
硬脂酸、油酸、月桂酸、十四酸、山萮酸等。另外,作为所述 羟基取代苯酚的种类,可举出水杨醇、邻羟甲基对甲酚等。
所述环氧树脂,脂肪酸或羟基取代苯酚可单独使用,或用丁
酮、丙 酮、三氯乙烯、
乙醇等挥发性溶剂来稀释后涂布于所述微孔质阳极氧化 膜。另外,为了防止环境污染,可将所述环氧树脂、脂肪酸或羟基取代 苯酚等有效成分稀释于水系稀释剂中,作为水系乳胶涂布。稀释成如上 所述时,有效成分的浓度在1~60%范围内为宜。
涂布方法可举出,凹版辊法、双面胶辊法、轻触涂布辊法、气刀涂 布法、辊涂法、喷涂法、棒材涂法、浸渍涂法等通常的涂布方法。作为 干燥方法可举出,常温下放置几小时的方法,例如在80℃~180℃左右的 高温下
烘烤的方法等。进行后述的烘烤干燥时,若与后述的250℃以上 的热处理在同一线上进行效率较高。另外,也可同时进行此烘烤干燥和250 ℃以上的热处理。
由所述环氧树脂、脂肪酸或羟基取代苯酚所形成的涂膜厚度,以0.01 ~10μm左右为宜。另外,此涂膜在250℃以上被热处理成热改性涂膜 为宜。可以由此来提高形成于铝板表面的微孔质阳极氧化膜和热塑性树 脂涂膜之间的粘合强度。通过所述温度下的热处理可提高粘合强度的原 因还不明确,但可推断出通
过热处理所述环氧树脂、脂肪酸或羟基取代 苯酚发生化学变性后,发挥出与铝板及热塑性树脂膜的牢固的结合力。 若热处理温度不足250℃,则热变性不够充分,所以将热塑性树脂涂膜 层压于此热变性涂膜时粘合性差,不太理想。
本发明的热塑性树脂涂层铝板中,在所述处理涂膜层上形成热塑性 树脂涂膜。此热塑性树脂,不受特别限制,可举出聚对苯二
甲酸乙二醇 酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯,用其他酸代替作为对苯二甲酸乙二醇酯或 对苯二甲酸丁二醇酯中的酸成分的一部分对苯二甲酸而成的共聚聚酯树 脂,或用其他醇来替代对苯二甲酸乙酯、对苯二甲酸丁酯的部分乙二醇 而成的共聚聚酯树脂等聚酯类树脂,或混合此类聚酯树脂中的2种以上 的树脂混合物,聚酰胺6、聚酰胺66、共聚酰胺66-6、聚酰胺6-10、 聚酰胺7、聚酰胺12、聚己二酰间苯撑二甲胺等聚酰胺类树脂,聚乙烯、 聚丙烯、乙丙共聚树脂等聚烯
烃类及用
马来酸进行酸改性的聚烯烃类树 脂,聚
碳酸酯,聚
萘二甲酸乙二醇酯,氟类树脂等热塑性树脂。
由这些热塑性树脂构成的涂膜,可以是
单层、或含2层以上的不同 树脂涂膜的多层涂膜。由这些热塑性树脂而成的涂膜,可以是未拉伸的 无定向涂膜,也可以是单向或双向拉伸定向的涂膜。由热塑性树脂构成 的涂膜的厚度,以5~100μm范围为宜。如果涂膜的厚度不足5μm,则 很难均匀层压在铝板表面上,所得热塑性树脂涂层铝板在进行深冲加工, 减薄拉深时树脂层中容易发生龟裂,性能差。另一方面,若超过100μm则 不够经济,因此不太理想。为了改善粘合性及浸润性,也可以预先对由 热塑性树脂构成的涂膜进行电晕处理、涂布处理或火焰处理等
表面处理。
对本发明中的热塑性树脂涂层铝板的制造方法没有特别的限制,可 用装有T模(die)、I模等模的
挤出机以薄膜状挤出加热熔融的热塑性树 脂,并直接在铝板表面挤出层压的挤出法;将用充气法、T模法、压延 法等预先制膜的热塑性树脂涂膜
接触于加热到树脂熔点以上的铝板上, 用一对层压用辊夹住两者并层压覆盖的膜叠层法等方法。制造方法并不 局限于所举例的方法。
该热塑性树脂涂层铝板,可用任意方法成形加工后,得到热塑性树 脂涂层铝板制的成形体。作为这种成形加工法的例子,可举出深冲加工 法、重复深冲加工法、深冲拉弯延伸成形法、减薄拉深法等压力成形法。
本发明的热塑性树脂涂层铝板,可用作
建筑物的壁面材、隔板材、 装饰板材等。另外,该热塑性树脂涂层铝板制的成形体,也可用作铝电 解电容器的铠装容器等。
实施例以下,根据实施例及比较例,具体说明本发明。但本发明并不局限 于以下所举的例子。
对用以下方法调制的热塑性树脂涂层铝板,以下述的方法进行了评 价。
(a)孔隙率:用扫描型电子显微镜扩大10万倍,观察热塑性 树脂涂层铝板中的任意10处,由该10处的观察结果算出 存在于铝板表面的孔的总面积,该总面积除以铝板的全体 面积算出孔隙率。
(b)压力加工性:用各涂层板,由lance(ランス)顺序输送
压榨 机进行7段的深冲加工,作成容器外侧为树脂层的10mm φ×20mm高的圆筒容器(减薄拉深率为20%)100个, 用肉眼观察层间剥离状态。此时,完全没有层间剥离的作 为优质品,评价结果以优质品率(%)表示。
(c)敛缝(caulking)加工性:将所述10mmφ×20mm高的圆筒 容器,一边以100rpm的旋转速度旋转,一边接触于3mm 厚的圆板状敛缝
块(侧面是R=1.5mm的半圆状),敛缝 加工成直径呈7.5mm(直径变化率=25%),用肉眼观察 层间剥离状态。确认100个容器,没有层间剥离的作为优 质品,评价结果以优质品率(%)表示。
(d)10日后的时效变化:对用于所述<敛缝性>试验的100个 容器,用肉眼观察从加工后经过10日后的容器的层间剥 离状态。没有层间剥离的作为优质品,评价结果以优质品 率(%)表示。
(e)综合评价:所述(a)~(d)的全部项目都合格的视为<○>, 均不合格就视为<×>。另外虽不是不合格品,但比合格品 较差的视为<△>。
[实施例1]
<热塑性树脂涂层铝板的调制>
用10%氢氧化钠水溶液,对厚度为0.3mm的铝(JIS1100)板表 面以50℃温度蚀刻处理30秒钟后,用10%硝酸水溶液进行中和处理, 然后进行10秒钟的水洗。接着,在2%己二酸铵水溶液中,以7V电 解电压、3.0A/dm2电流密度,对该铝板进行120秒钟电解处理,在铝板 表面形成厚度为100的无孔质阳极氧化膜。电解处理结束后,将铝板 水洗30秒钟,以120℃温度干燥。在此铝板的无孔质阳极氧化膜上,以 900mg/m2涂布环氧有机硅烷偶合剂,干燥后,将铝板加热到250℃, 在涂布偶合剂的面上,层压15μm厚的聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂 层铝板。
<制品的评价方法>
对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述评价方法进行评价,其结果 示于表1。
[实施例2]
将实施例1中的电解电压换成70V以外,按与此同样的顺序进行电 解处理,在铝板表面形成1000厚的无孔质阳极氧化膜。在此铝板的无 孔质阳极氧化膜上,以50mg/m2涂布氨基有机硅烷偶合剂并干燥后, 将铝板加热到250℃,在涂布偶合剂的面上,按同样的顺序,层压15μ m厚的聚酰胺6膜得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层 铝板,按所述评价方法评价,其结果示于表1。
[实施例3]
在实施例2中,1000厚的无孔质阳极氧化膜上的氨基有机硅烷偶 合剂的涂布量换成0.1mg/m2以外,按同样的顺序,层压15μm厚的 聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝板, 按所述评价方法评价,其结果示于表1。
[实施例4]
将实施例1中的电解液换成2%磷酸铵水溶液,电解电压换成140 V,形成2000厚的无孔质阳极氧化膜以外,按同样的顺序,以50mg/m2 涂布环氧有机硅烷偶合剂,层压聚对苯二甲酸乙二醇酯,得到聚酯树脂 涂层铝板。对所得的聚酯树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其 结果示于表1。
[实施例5]
将实施例2中的电解液换成2%硅酸钠水溶液,电解电压换成200 V,形成2800厚的无孔质阳极氧化膜以外,按同样的顺序,涂布偶合 剂,层压聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂 涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表1。
[实施例6]
将实施例1中的电解液换成2%己二酸铵水溶液,电解电压换成180 V,形成2500厚的无孔质阳极氧化膜。在此铝板的无孔质阳极氧化膜 上,以50mg/m2涂布丙烯有机硅烷偶合剂,干燥后,将铝板加热到250 ℃,在涂布偶合剂的面上层压15μm厚的马来酸改性聚丙烯膜,得到聚 丙烯树脂涂层铝板。对所得的聚丙烯树脂涂层铝板,按所述的评价方法 来评价,其结果示于表1。
[比较例1]
将实施例1中的电解电压换成3V以外,以同样的顺序进行电解处 理,在铝板表面上形成40厚的无孔质阳极氧化膜以外,以同样的顺序 层压15μm厚的聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰 胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表2。
[比较例2]
在0.3mm厚的铝(JIS1100)板表面,按与实施例1同样的顺序 进行蚀刻处理。然后,进行磷铬酸盐处理,使干燥后的Cr涂布量为20mg /m2。在此磷铬酸盐处理面,以50mg/m2涂布氨基有机硅烷偶合剂,干 燥后,在偶合剂涂布面上,按与同例同样的顺序,层压15μm厚的聚酰 胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按 所述的评价方法来评价,其结果示于表2。
[比较例3]
将实施例2中的氨基有机硅烷偶合剂的涂布量换成0.07mg/m2以 外,按与同样的顺序干燥后,在偶合剂涂布面上,按同样的顺序,层压15 μm厚的聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂 涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表3。
[比较例4]
将实施例2中的电解液换成10%的硫酸水溶液,电流密度为1.0A/ dm2,20℃温度下,进行8秒钟的电解处理,在铝板表面形成3000厚 的阳极氧化膜。阳极氧化膜的孔隙率为30%以上。在此阳极氧化膜上, 以50mg/m2涂布量涂布氨基有机硅烷偶合剂,干燥后,在偶合剂涂布 面上,按同样的顺序,层压15μm厚的聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂 层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其 结果示于表2。
表1 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 孔隙率 1%以下 2%以下 2%以下 1%以下 1%以下 1%以下 涂膜厚度() 100 1000 1000 2000 2800 2500 有机硅烷偶合剂的 种类 环氧硅烷 系 氨基硅烷 系 氨基硅烷 系 环氧硅烷 系 氨基硅烷 系 丙烯基硅烷 涂布量(mg/m2) 900 50 0.1 50 50 50 热塑性树脂涂膜的 种类 聚酰胺 聚酰胺 聚酰胺 聚酯 聚酰胺 马来酸酐改 性聚丙烯 压力加工性(%) 100 100 100 100 100 100 敛缝加工性(%) 100 100 100 100 100 100 10天后的时效变化 (%) 100 100 100 100 100 100 综合评价 ○ ○ ○ ○ ○ ○
注:有机硅烷偶合剂如下:、
环氧硅烷系:γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷
氨基硅烷系:γ-氨丙基三乙氧基硅烷
丙烯硅烷系:3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷
表2 序号 比较例1 比较例2 比较例3 比较例4 孔隙率 1%以下 磷铬酸盐处理 20(mg/m2) 2%以下 30%以上 涂膜厚度() 40 1000 3000 有机硅烷偶合剂的种 类 环氧硅烷系 氨基硅烷系 氨基硅烷系 氨基硅烷系 涂布量(mg/m2) 900 100 0.07 50 热塑性树脂涂膜的种 类 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 压力加工性(%) 70 100 80 50 敛缝加工性(%) 40 80 60 30 10天后的时效变化 (%) 0 20 0 0 综合评价 × × × ×
通过表1及表2,可确定如下几点。
(1)在形成孔隙率为5%以下的无孔质、且厚度为50~3000的阳 极氧化膜的铝板的阳极氧化膜上,以0.1~1000mg/m2范围内的 涂布量涂布有机硅烷偶合剂,在此有机硅烷偶合剂层上形成热塑性 树脂涂膜的树脂涂层铝板,其压力加工性,敛缝加工性优良,加工 后经过10天,其粘合强度也不降低,不发生层间剥离(参照实施 例1~实施例6)。
(2)即使是孔隙率为1%的无孔质,厚度为40的薄的阳极氧化膜时, 其压力加工性,敛缝加工性差,加工过10天之后加工部分的粘合 强度下降,发生层间剥离(参照比较例1)。
(3)另外,当铝表面处理膜不是由磷铬酸盐处理形成的无孔质阳极氧化 膜时、或虽为阳极氧化膜但孔隙率在30%以上的非微孔质的情况 下,其压力加工性不成问题,但敛缝加工性差,加工部分的粘合强 度随时间降低,发生层间剥离(参照比较例2及比较例4)。
(4)孔隙率为1%的无孔质,阳极氧化膜的厚度在50~3000范围 内,但有机硅烷偶合剂的涂布量未达0.1mg/m2的情况下,其压 力加工性和敛缝加工性差,加工部分的粘合强度随时间降低,发生 层间剥离(参照比较例3)。
接着,对实施例7~13及比较例5~8进行说明。此时,敛 缝加工性的测定及判断,按照如下方法进行。即: (c’)敛缝加工性:将所述直径10mm×高20mm的圆筒容器,以100 rpm的旋转速度旋转的同时,接触于3mm厚的圆盘状敛缝块(侧面是 R=1.5mm的半圆状),敛缝加工成直径为8mm(直径变化率=20%), 用肉眼观察层间剥离状态。确认100个容器,没有层间剥离的作为优质 品,评价结果以优质品率(%)表示。
[实施例7]
<热塑性树脂涂层铝板的调制>
将厚度为0.3mm的铝板(合金序号:A1100P H24)的表面, 在10%氢氧化钠水溶液中,50℃温度下,蚀刻处理30秒钟后,在10% 硝酸水溶液中进行中和处理,水洗10秒钟。接着,在2%己二酸铵水 溶液中,以7V电解电压、3.0A/dm2电流密度,对此铝板进行电解处理 120秒钟,在铝板表面形成100厚的无孔质阳极氧化膜。结束电解处 理后,将铝板水洗30秒钟,120℃温度下干燥。在此铝板的无孔质阳极 氧化膜上,用辊涂布机涂布溶解于丁酮的双酚A型环氧树脂(分子量: 380,环氧当量:180~200),常温下放置6小时干燥,形成厚度为1μ m的涂膜。在350℃对该涂膜进行热处理,作成热改性涂膜,在该热改性 涂膜上,层压15μm厚的聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层铝板。
<制品的评价>
对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果 示于表3。
[实施例8]
将实施例7中的电解电压换成70V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成 1000以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰 胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表3。
[实施例9]
将实施例7中的电解电压换成70V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成 1000,且将在无孔质阳极氧化膜上形成的涂膜换成由油酸形成的涂膜 以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂 涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表3。
[实施例10]
将实施例7中的电解水溶液换成2%磷酸铵水溶液,电解电压换成 140V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成2000,且将由双酚A型环氧树 脂形成的涂膜厚度换成0.1μm,此涂膜的热处理温度换成270℃以外, 按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝 板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表3。
[实施例11]
将实施例7中的电解水溶液换成2%硅酸钠水溶液,电解电压换成 200V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成2800以外,按同样的顺序,得 到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述的评价 方法来评价,其结果示于表3。
[实施例12]
将实施例7中的电解水溶液换成2%己二酸铵水溶液,电解电压换 成180V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成2500以外,按同样的顺序, 得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述的评 价方法来评价,其结果示于表3。
[实施例13]
将实施例7中形成于无孔质阳极氧化膜上的涂膜换成由水杨醇形成 的涂膜以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰 胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表3。
[比较例5]
将实施例7中的电解电压换成3V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成40 以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树 脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表4。
[比较例6]
将实施例7中形成于铝板表面的涂膜换成由磷铬酸盐处理的涂膜(干 燥后的Cr涂布量:20mg/m2)以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂 涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价, 其结果示于表4。
[比较例7]
将实施例7中的电解电压换成70V,无孔质阳极氧化膜的厚度换成 1000,且将由双酚A型环氧树脂形成的涂膜的热处理温度换成200℃ 以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。对所得的聚酰胺树脂 涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于表4。
[比较例8]
将实施例7中形成于铝板表面的涂膜换成厚度为3000、孔隙率为 30%以上的阳极氧化膜以外,按同样的顺序,得到聚酰胺树脂涂层铝板。 所述阳极氧化涂膜是在温度20℃的10%硫酸水溶液中,以16V电解 电压、1.0A/dm2电流密度,在铝板表面进行8秒钟的电解处理形成的。 对所得的聚酰胺树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评价,其结果示于 表4。
表3 序号 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 孔隙率 1%以下 2%以下 2%以下 1%以下 1%以下 1%以下 1%以下 阳极氧化涂 膜厚度 () 100 1000 1000 2000 2800 2500 100 热改性树脂 涂膜的种类 双酚A型 环氧树脂 双酚A型 环氧树脂 油酸 双酚A型 环氧树脂 双酚A型 环氧树脂 双酚A型 环氧树脂 水杨醇 涂布量 (mg/m2) 350 350 350 270 350 350 350 热塑性树脂 涂膜的种类 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 压力加工性 (%) 100 100 100 100 100 100 100 敛缝加工性 (%) 100 100 100 100 100 100 100 10天后的时 效变化 (%) 100 100 100 100 100 100 100 综合评价 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
表4 项目序号 比较例5 比较例6 比较例7 比较例8 孔隙率 1%以下 磷铬酸盐处理 20(mg/m2) 2%以下 30%以上 阳极氧化涂膜 厚度() 40 1000 3000 热改性涂膜的种类 双酚A型环氧树脂 双酚A型环氧树脂 双酚A型环氧树脂 双酚A型环氧树脂 涂布量 (mg/m2) 350 350 200 350 热塑性树脂涂膜 的种类 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 压力加工性(%) 60 100 50 60 敛缝加工性(%) 40 30 0 10 10天后的时效 变化(%) 0 30 0 0 综合评价 × × × ×
通过表3及表4,可明确以下几点。
(1)至少在铝板的单面,形成厚度为50~3000、孔隙率为5%以下 的无孔质阳极氧化膜,在此无孔质阳极氧化涂膜上,涂布从环氧树 脂,脂肪酸,羟基取代苯酚挑选出的1种形成涂膜,在此涂膜上形 成热塑性树脂涂膜的热塑性树脂涂层铝板,其压力加工性,敛缝加 工性优良,加工后经过10天,其加工部分的粘合强度没有下降, 也没有发生层间剥离(参照实施例7~实施例13)。
(2)即使孔隙率在5%以下(无孔质),如果是厚度为40的薄的阳极 氧化膜,其压力加工性,敛缝加工性差,加工后经过10天,其加 工部分的粘合强度下降,发生层间剥离(参照比较例5)。
(3)当形成于铝板表面的涂膜是由磷铬酸盐处理形成的膜时(即,不是 阳极氧化膜)、或即使是阳极氧化膜若其孔隙率在5%以上(即, 非无孔质),虽然压力加工性不成问题,但敛缝加工性差,加工部 分的粘合强度随时间降低,发生层间剥离(参照比较例6及比较例 8)。
(4)即使孔隙率在5%以下(无孔质),且阳极氧化膜的厚度在50~ 3000范围内,但如果涂布环氧树脂而形成的涂膜的热处理温度 低于250℃时,其压力加工性,敛缝加工性差,加工部分的粘合 强度随时间降低,发生层间剥离(参照比较例7)。
[实施例14~16]
将实施例1中的电解电压换成70V以外,按与实施例1同样的顺序 进行电解处理,在铝板表面形成1000厚的无孔质阳极氧化膜。在此铝 板的无孔质阳极氧化膜上,以50mg/m2涂布表5所示有机硅烷偶合剂, 干燥后,在250℃温度下加热铝板,在涂布偶合剂的面上,按与实施例 同样的顺序,覆盖15μm厚的聚酰胺6膜,得到聚酰胺树脂涂层膜板。 对所得的聚酰胺树脂涂层膜板,按所述评价方法及
剥离强度评价试验进 行评价,其结果示于表5。
(剥离强度评价试验)
以压延成原厚度的40%的热塑性树脂涂层铝板作为试样。对于此试 样,以20mm宽度沿180度方向,并以50mm/min速度剥离热塑性树 脂涂层,将此时的最大负荷作为剥离强度。
表5 实施例14 实施例15 实施例16 孔隙率 2%以下 2%以下 2%以下 膜厚度() 1000 1000 1000 有机硅烷偶合剂的种类 氨基硅烷系 环氧硅烷系 丙烯硅烷系 涂布量(mg/m2) 50 50 50 热塑性树脂涂膜的种类 聚酰胺6 聚酰胺6 聚酰胺6 剥离强度(N/20mm宽) 4.2 3.6 3.5 压力加工性(%) 100 100 100 敛缝加工性(%) 100 100 100 10天后的时效变化(%) 100 100 100 综合评价 ○ ○ ○
注:有机硅烷偶合剂如下:、
环氧硅烷系:γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷
氨基硅烷系:γ-氨丙基三乙氧基硅烷
丙烯硅烷系:3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷
通过表5,可明确以下几点。
形成有孔隙率为2%以下的无孔质、且1000厚的阳极氧化膜的 铝板上,以50mg/m2涂布有机硅烷偶合剂,在此有机硅烷偶合剂层上 形成热塑性树脂涂膜的树脂涂层铝板,其压力加工性,敛缝加工性优良, 加工经过10天后,其加工部分的粘合强度没有降低,也没有发生层间剥 离。另外,对于剥离强度来说,氨基有机硅烷偶合剂显示最高值,效果 较好。
[实施例17]
将厚度为0.3mm的铝板(合金序号:A1100P H24)的表面, 在10%氢氧化钠水溶液中在50℃温度下,蚀刻处理30秒钟后,在10% 硝酸水溶液中进行中和处理,水洗10秒钟。接着,用10%硫
酸溶液浸 渍此铝板,然后在5%硫酸中,在20℃、电解电压15V,电流密度1.0A /dm2条件下电解处理10秒钟,在铝板表面形成300厚的微孔质阳极 氧化膜。此涂膜的孔隙率为25%。结束电解处理后,将铝板水洗30秒 钟,在120℃温度下干燥。在此铝板的无孔质阳极氧化膜上,以50mg/m2 涂布15μm厚的氨基有机硅烷偶合剂并干燥后,将铝板加热到250℃, 在涂布偶合剂的面上层压15μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,得到聚 酯树脂涂层铝板。对于所得聚酯树脂涂层铝板,按所述的评价方法来评 价,其结果示于表6。
表6 实施例17 孔隙率 25% 膜厚度() 300 有机硅烷偶合剂的种类 氨基硅烷系 涂布量(mg/m2) 50 热塑性树脂涂膜的种类 聚酯 压力加工性(%) 100 敛缝加工性(%) 80 10天后的时效变化(%) 50 综合评价 △
注:有机硅烷偶合剂如下:
氨基硅烷系:γ-氨丙基三乙氧基硅烷
对本发明的详细说明如上,得到了下述的特别有利的效果,其产业 上的利用价值极大。
1.本发明的热塑性树脂涂层铝板,在进行深冲加工,减薄拉深等 加工时,不易发生层间剥离、涂膜树脂层上不易发生裂纹,树脂涂膜不 易发生龟裂,另外树脂涂膜不易从铝板剥离。
2.本发明的热塑性树脂涂层铝板,加工粘合性及加工后粘合性优 良,加工后经一段时间之后,其加工部分的粘合强度没有降低,无须进 行如特开平1-66030号公报或特开平2-18043号公报所提出 的成形加工后的热处理,简化了制造工艺。
3.本发明的热塑性树脂涂层铝板,对铝电解电容器用铠装容器等 成形体的制造极其有用。