(57)【要約】  接着剤接合用にアルミニウム合金シート製品を調製するための方法が開示されている。方法は、ロールコーティング用にアルミニウム合金製品を調製することと、調製されたアルミニウム合金製品上に水性機能化溶液をロールコーティングすることと、を含み得る。ロールコーティング工程では、水性機能化溶液は、０．１〜５．０重量％の活性成分を含み得る。活性成分は、第１のモノマー構成成分および第２のポリマー構成成分を含み得る。水性機能化溶液中の第２のポリマー構成成分の量は、水性機能化溶液中の第１のモノマー構成成分の量よりも多くてもよい。
2020528339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ロールコーティング用にアルミニウム合金製品を調製することと、
（ｂ）前記調製されたアルミニウム合金製品をすすぐことと、
（ｃ）水性機能化溶液を前記調製されたアルミニウム合金製品上にロールコーティングすることであって、
（ｉ）前記水性機能化溶液が、０．１〜５．０重量％の活性成分を含み、
（ｉｉ）前記活性成分が、第１のモノマー構成成分および第２のポリマー構成成分を含み、
（ｉｉｉ）前記水性機能化溶液中の前記第２のポリマー構成成分の量が、前記水性機能化溶液中の前記第１のモノマー構成成分の量よりも多い、ロールコーティングすることと、
（ｄ）前記ロールコーティングされたアルミニウム合金製品を乾燥させることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記調製工程（ａ）が、酸を用いて前記アルミニウム合金製品を脱酸化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調製工程（ａ）が、前記酸を室温〜１８５°Ｆの温度に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記調製工程（ａ）が、前記酸を１３０〜１８５°Ｆの温度に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記調製工程（ａ）が、前記酸を少なくとも１６５°Ｆの温度に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記水性機能化溶液を室温〜１１０°Ｆの温度に維持することを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記第１のモノマー構成成分の量対前記第２のポリマー構成成分の量の比を、１：１９〜７：１３に維持することを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記アルミニウム合金製品が、上面および下面を有するアルミニウム合金シートを含み、
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記水性機能化溶液を前記上面および前記下面のうちの少なくとも１つの上にロールコーティングすることを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記水性機能化溶液を前記上面および前記下面の両方の上にロールコーティングすることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、
前記水性機能化溶液の第１の体積を、前記上面上にロールコーティングするための前記活性成分の第１の濃度に維持することと、
前記水性機能化溶液の第２の体積を、前記下面上にロールコーティングするための前記活性成分の第２の濃度に維持することと、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の濃度が、前記第１の濃度と等しい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の濃度が、前記第１の濃度とは異なる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の濃度が、前記第１の濃度よりも高い、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の濃度が、前記第２の濃度よりも少なくとも０．２５重量％低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の濃度が、前記第２の濃度よりも少なくとも０．５０重量％低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の濃度が、前記第２の濃度よりも少なくとも０．６重量％低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の濃度が、１．７５重量％以下である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記水性機能化溶液が、０．２〜２．５重量％の活性成分を含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記乾燥工程（ｄ）が、前記ロールコーティング工程（ｃ）の後に、すすぐことなく実施される、請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記乾燥工程（ｄ）が、加熱乾燥を含む、請求項１〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
前記乾燥工程（ｄ）が、強制空気乾燥を含む、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記水性機能化溶液が、リン含有有機酸を含む、請求項１〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記アルミニウム合金製品を、１５０〜３００°Ｆのピーク金属温度に維持することを含む、請求項１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記アルミニウム合金製品を、２００〜２７０°Ｆのピーク金属温度に維持することを含む、請求項１〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記アルミニウム合金製品が、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、または７ｘｘｘアルミニウム合金のうちの１つである、請求項１〜２４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
アルミニウム合金製品は、自動車産業を含む多くの産業で使用されている。場合によっては、アルミニウム合金は、他の材料に接合される必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
広範には、本開示は、接着剤接合用にアルミニウム合金製品を調製するためのロールコーティングに基づく方法に関する。具体的には、図１〜７を参照すると、方法（３００）は、少なくとも部分的に、ロールコーティングプロセス（１００）を通して実行され得る。方法（３００）は、ロールコーティングプロセス（１００）用にアルミニウム合金シート製品（１０３）を調製（３０２）することを含み得る。アルミニウム合金シート製品（１０３）は、上面（１０６）および下面（１０８）を含む。アルミニウム合金シート製品（１０３）がコイル（１０４）として受け取られる場合、調製工程（３０２）は、方法（３００）のその後の工程のために、プロセス（１００）の間、上面（１０６）および下面（１０８）を露出させるためのコイルを伸ばす工程（１０２）を含み得る。
【０００３】
調製工程（３０２）は、洗浄工程（１１０）（例えば、アルカリ性または酸性の洗浄工程）も含み得る。この洗浄工程（１１０）は、上面（１０６）および／または下面（１０８）から残留物、破片（例えば潤滑剤（複数可）、油（複数可）、汚れ）および／または他の品目の除去を容易にするための洗浄溶液の使用を含み得、これはプロセス（１００）の間の方法（３００）のその後の工程を中断する場合がある。他の実施形態では、洗浄工程（１１０）は用いられない。図４に示すように、方法（４００）では、洗浄工程（１１０）は、上面（１０６）および／または下面（１０８）を洗浄溶液で噴霧および／または浸漬することを含み得る。
【０００４】
一実施形態では、洗浄溶液は、１２５°Ｆ〜１７５°Ｆの温度に維持される。別の実施形態では、洗浄溶液は、１３０°Ｆ〜１５０°Ｆの温度に維持される。さらに別の実施形態では、洗浄溶液は、約１４０°Ｆの温度に維持される。
【０００５】
上述のように、洗浄溶液は、アルカリ溶液または酸性溶液であってもよい。複数の洗浄溶液を使用してもよい。アルカリ溶液は、なかでも、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）から残留物、破片、および／または他の品目を除去するのに有用な、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸アルカリ、緩衝アルカリ溶液を含む溶液などの、１つ以上の好適な塩基を含有し得る。必要に応じて、他の好適な塩基を洗浄工程（１１０）に使用してもよい。酸性溶液は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）から残留物、破片、および／または他の品目を除去するのに有用な、硫酸などの１つ以上の好適な酸を含有し得る。限定されないが、界面活性剤、安定剤、促進剤、および他の化合物などの添加剤を、必要に応じて洗浄溶液に添加してもよい。一実施形態では、洗浄溶液は、水酸化カリウムを含むアルカリ溶液である。別の実施形態では、洗浄溶液は、硫酸溶液である。
【０００６】
洗浄工程（１１０）に使用される洗浄溶液は、事前に配合された液体濃縮物として、すぐに使用することができる液体として、または好適な溶剤に溶解するための固体調製物としてのいずれかの、市販の調製物であり得る。市販の洗浄溶液としては、液体もしくは固体の製品の一部として、または必要に応じて所望の比率で添加される別個の製品として提供される、用途固有の添加剤を挙げることができる。
【０００７】
洗浄工程（１１０）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）を所定の期間洗浄溶液に（例えば、噴霧および／または浸漬によって）接触させることを含み得る。洗浄工程（１１０）の所定の期間は、上面（１０６）および／または下面（１０８）から残留物、破片、および／または他の品目を除去することを容易にするのに十分な時間であるように選択することができる。洗浄工程（１１０）では、所定の期間は、受け取ったときのアルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）に存在する破片、残留物、および／または他の付着物の既知の量または予想される量に基づいて選択することができる。洗浄工程（１１０）の所定の期間はまた、洗浄溶液の特定の配合（例えば、その組成および／またはＰｈ）、およびアルミニウム合金シート製品（１０３）の種類、質別、および／または組成（例えば、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、または７ｘｘｘアルミニウム合金）などの要因に基づいて選択することができる。
【０００８】
洗浄工程（１１０）の時間は、エッチングなしで１秒〜４分など、アルミニウム合金コイル表面を洗浄するのに任意の好適な時間量であってもよい。一実施形態では、洗浄時間は、少なくとも１秒である。別の実施形態では、洗浄時間は、少なくとも２秒である。さらに別の実施形態では、洗浄時間は、少なくとも５秒である。別の実施形態では、洗浄時間は、少なくとも１０秒である。一実施形態では、洗浄時間は、３分以下である。一実施形態では、洗浄時間は、２分以下である。一実施形態では、洗浄時間は、１分以下である。別の実施形態では、洗浄時間は、３０秒以下である。さらに別の実施形態では、洗浄時間は、２５秒以下である。別の実施形態では、洗浄時間は、２０秒以下である。さらに別の実施形態では、洗浄時間は、１５秒以下である。一実施形態では、洗浄時間は、１秒〜３０秒である。別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、２秒〜２５秒である。さらに別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、３秒〜２０秒である。なお別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、４秒〜１５秒である。別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、４秒〜１０秒である。さらに別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、４秒〜１０秒である。なお別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、２秒〜８秒である。別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、２秒〜６秒である。さらに別の実施形態では、洗浄工程（１１０）の洗浄時間は、約４秒である。
【０００９】
調製工程（３０２）は、洗浄工程（１１０）を完了した後の上面（１０６）および／または下面（１０８）の第１のすすぎ（１１２）を含み得る。この第１のすすぎ（１１２）は、破片および／または残留化学物質を除去するために水（例えば、脱イオン水）ですすぐことを含み得る。一実施形態では、第１のすすぎ（１１２）用の水は、室温に維持される。別の実施形態では、第１のすすぎ（１１２）用の水は、室温よりも高い温度に加熱される。第１のすすぎ（１１２）はまた、複数のすすぎ工程を含んでもよい。調製工程（３０２）はまた、例えば、第１のすすぎ（１１２）の間および／または後の、例えば目視検査による上面（１０６）および／または下面（１０８）の水割れのない挙動の検証を含み得る。水割れのない表面とは、その後表面が水で濡らされると、水が均一に表面上を流れ、収縮しない（すなわち撥水しない）か、または溶液がほとんどない領域を形成することを意味する。
【００１０】
方法（３００）はまた、酸による脱酸化工程（１１４）を含み得る。一実施形態では、酸による脱酸化工程（１１４）は、第１のすすぎ（１１２）が完了した後、実施され得る。プロセス（１００）の間のこの酸による脱酸化工程（１１４）は、上面（１０６）および下面（１０８）に存在する、方法（３００）のその後の工程を妨害し得る表面酸化物層の厚さを少なくとも減少することを促進する。図４に示すように、方法（４００）では、酸による脱酸化工程（１１４）は、上面（１０６）および／または下面（１０８）を酸性溶液で噴霧および／または浸漬することを含み得る。一実施形態では、脱酸化溶液は、室温〜１８５°Ｆの温度に維持される。別の実施形態では、脱酸化溶液は、１３５°Ｆ〜１８５°Ｆの温度に維持される。なお別の実施形態では、脱酸化溶液は、少なくとも１６５°Ｆの温度に維持される。さらに別の実施形態では、脱酸化溶液は、約１７０°Ｆの温度に維持される。
【００１１】
脱酸化溶液は、なかでも、硝酸、硫酸、およびリン酸を含む、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）を脱酸化するために有用な任意の好適な酸を含有し得る。他の好適な酸は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，１６７，６０９号（Ｍａｒｉｎｅｌｌｉ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているものを含む、酸による脱酸化工程（１１４）に使用され得る。限定されないが、界面活性剤、安定剤、促進剤、および他の化合物を含む添加剤を、必要に応じて酸性溶液に添加してもよい。一実施形態では、脱酸化溶液は、硝酸を含む。硝酸が使用される実施形態では、硝酸は、例えば、０．１〜１０重量％の濃度であり得る。硝酸が使用される別の実施形態では、硝酸は、２〜６重量％の濃度であり得る。硝酸が使用されるさらに別の実施形態では、硝酸は、約４重量％の濃度であり得る。
【００１２】
脱酸化工程（１１４）に使用される脱酸化溶液としてはまた、事前に配合された液体濃縮物として、すぐに使用することができる液体として、または好適な溶剤に溶解するための固体調製物としてのいずれかの、市販の調製物を挙げることができる。市販の酸性溶液としては、液体もしくは固体の製品の一部として、または必要に応じて所望の比率で添加される別個の製品として提供される、用途固有の添加剤を挙げることができる。一実施形態では、市販の酸性溶液調製物は、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３である。ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３が使用される実施形態では、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３は、例えば、１２〜１６体積パーセント（体積％）の濃度であり得る。ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３が使用される別の実施形態では、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３は、約１４体積％の濃度であり得る。
【００１３】
脱酸化工程（１１４）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）を所定の期間酸性溶液に（例えば、噴霧および／または浸漬によって）接触させることを含み得る。酸による脱酸化工程（１１４）の所定の期間は、表面酸化物層の厚さの少なくとも低減を促進するのに十分な時間であるように選択することができる。酸による脱酸化工程（１１４）では、所定の期間は、上面（１０６）および／または下面（１０８）に存在する表面酸化物層の、既知のかつ／あるいは予想される厚さおよび／または組成に基づいて選択してもよい。酸による脱酸化工程（１１４）の所定の期間はまた、酸性溶液の特定の配合（例えば、その組成および／またはＰｈ）、およびアルミニウム合金シート製品（１０３）の種類、質別、および／または組成（例えば、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、または７ｘｘｘアルミニウム合金）などの要因に基づいて選択することができる。
【００１４】
脱酸化工程（１１４）の時間は、本明細書に開示されるように、１秒から４分の脱酸化時間など、アルミニウム合金コイルを脱酸化するのに好適な任意の時間量であってもよい。一実施形態では、脱酸化時間は、少なくとも１秒である。別の実施形態では、脱酸化時間は、少なくとも２秒である。さらに別の実施形態では、脱酸化時間は、少なくとも５秒である。別の実施形態では、脱酸化時間は、少なくとも１０秒である。一実施形態では、脱酸化時間は、３分以下である。一実施形態では、脱酸化時間は、２分以下である。一実施形態では、脱酸化時間は、１分以下である。別の実施形態では、脱酸化時間は、３０秒以下である。さらに別の実施形態では、脱酸化時間は、２５秒以下である。別の実施形態では、脱酸化時間は、２０秒以下である。さらに別の実施形態では、脱酸化時間は、１５秒以下である。一実施形態では、脱酸化時間は、１秒〜３０秒である。別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、２秒〜２５秒である。さらに別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、３秒〜２０秒である。なお別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、４秒〜１５秒である。別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、４秒〜１０秒である。さらに別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、４秒〜１０秒である。なお別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、２秒〜８秒である。別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、２秒〜６秒である。さらに別の実施形態では、脱酸化工程（１１４）の脱酸化時間は、約４秒である。
【００１５】
調製工程（３０２）はまた、酸による脱酸化工程（１１４）を完了した後の上面（１０６）および／または下面（１０８）の第２のすすぎ（１１６）を含み得る。この第２すすぎ（１１６）は、破片および／または残留化学物質を除去するために水（例えば、脱イオン水）ですすぐことを含み得る。一実施形態では、第２のすすぎ（１１６）用の水は、室温に維持される。別の実施形態では、第２のすすぎ（１１６）用の水は、室温よりも高い温度に加熱される。第２のすすぎ（１１６）はまた、複数のすすぎ工程を含んでもよい。調製工程（３０２）はまた、例えば、第２のすすぎ（１１６）の間および／または後の、例えば目視検査による上面（１０６）および／または下面（１０８）の水割れのない挙動の検証を含み得る。
【００１６】
方法（３００）は、ロールコーティング工程（３０６）を含み得る。一実施形態では、ロールコーティング工程（３０６）は、上面（１０６）および／または下面（１０８）の水割れのない挙動の検証後を含むすすぎ工程（３０４）（例えば、第１（１１２）および／または第２（１１６）のすすぎ）が完了した後、実施され得る。図１に示すように、ロールコーティング工程（３０６）は、ロールコーティング装置（１１８）を使用して実施され得る。ロールコーティング工程（３０６）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および下面（１０８）のうちの一方または両方で実施され得る。一実施形態では、ロールコーティング装置（１１８）は、ロールコーティング工程（３０６）の間に上面（１０６）および下面（１０８）のうちの一方のみがロールコーティングされる場合、１つのローラを含み得る。別の実施形態では、ロールコーティング装置（１１８）は、ロールコーティング工程（３０６）の間に上面（１０６）および下面（１０８）の両方がロールコーティングされる場合、複数のローラ（例えば、少なくとも第１のローラ（１２０）および第２のローラ（１２２））を含み得る。すすぎ工程（３０４）は、任意選択であり、すべての場合に必要とされなくてもよい（例えば、調製工程（３０２）が洗浄工程および独自の別個のすすぎを含むときなど）。
【００１７】
一般に、ロールコーティング工程（３０６）では、水性機能化溶液は、機能化溶液を含有する少なくとも１つのバスを介して、第１（１２０）および／または第２のローラ（１２２）に供給され得る。機能化溶液は、所定の濃度および／または温度に維持され得る。ロールコーティング工程（３０６）を介して適用される水性機能化溶液は、場合によっては、上面（１０６）および／または下面（１０８）上に機能化層を作製する。一実施形態では、ロールコーティング装置（１１８）は、ロールコーティング工程（３０６）の間に上面（１０６）および下面（１０８）のうちの一方のみがロールコーティングされる場合、１つのバスを含む。別の実施形態では、ロールコーティング装置（１１８）は、上面（１０６）および下面（１０６）の両方がロールコーティングされる場合、２つのバスを含む。２つの別個のバスはまた、上面（１０６）および下面（１０６）が異なる濃度および／または温度に維持した機能化溶液でロールコーティングされる場合にも、使用され得る。
【００１８】
例えば、第１のバス（１２４）は、機能化溶液の第１の供給物を含有してもよく、第２のバス（１２６）は、機能化溶液の第２の供給物を含有してもよい。第１のバス（１２４）内の機能化溶液の第１の供給物は、第１の濃度に維持され、第１のローラ（１２０）を介して上面（１０６）上にロールコーティングするための第１の温度に維持され得る。同様に、第２のバス（１２６）内の機能化溶液の第２の供給物は、第２の濃度に維持され、第２のローラ（１２２）を介して下面（１０８）上にロールコーティングするための第２の温度に維持され得る。一実施形態では、機能化溶液の濃度および温度のうちの少なくとも１つは、第２のバス（１２６）と比較して第１のバス（１２４）で異なる。別の実施形態では、第１のバス（１２４）内の機能化溶液の濃度および温度は、第２のバス（１２６）内にあるのと同じである。
【００１９】
プロセス（１００）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）が、ロールコーティング工程（３０６）の間に、所定のかつ／あるいは制御された供給速度でロールコーティング装置（１１８）の１つ以上のローラを通って供給される、連続コイルツーコイルプロセスであってもよい。一実施形態では、供給速度は、１分当たり６０フィート（ｆｐｍ）〜６００ｆｐｍである。別の実施形態では、供給速度は、少なくとも１００ｆｐｍである。さらに別の実施形態では、供給速度は、少なくとも１２５ｆｐｍである。なお別の実施形態では、供給速度は、少なくとも１５０ｆｐｍである。別の実施形態では、供給速度は、少なくとも１７５ｆｐｍである。さらに別の実施形態では、供給速度は、少なくとも２００ｆｐｍである。なお別の実施形態では、供給速度は、少なくとも２２５ｆｐｍである。別の実施形態では、供給速度は、少なくとも２５０ｆｐｍである。さらに別の実施形態では、供給速度は、少なくとも２７５ｆｐｍである。なお別の実施形態では、供給速度は、少なくとも３００ｆｐｍである。
【００２０】
図５に示す方法（５００）では、ロールコーティング工程（３０２）は、維持工程（５０２）を含み得る。維持工程（５０２）では、調製されたアルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）上にロールコーティングされる水性機能化溶液は、所定の温度に維持され得る。一実施形態では、機能化溶液は、室温〜１１０°Ｆの温度に維持され得る。別の実施形態では、機能化溶液は、８５°Ｆ〜１００°Ｆの温度に維持され得る。さらに別の実施形態では、機能化溶液は、約９０°Ｆの温度に維持され得る。
【００２１】
ロールコーティング工程（３０６）の間に上面（１０６）および下面（１０８）の両方がロールコーティングされる場合、一実施形態では、例えば、（例えば第１のバス（１２４）内の）上面（１０６）用の機能化溶液の第１の体積は、（例えば第２のバス（１２６）内の）下面（１０８）用の機能化溶液の第２の体積の第２の温度と概して（例えば１０％以内で）等しい第１の温度に維持され得る。上面（１０６）および下面（１０８）の両方がロールコーティングされる別の実施形態では、機能化溶液の第１および第２の体積は、異なる温度に維持され得る。
【００２２】
水性機能化溶液はまた、２つ以上の活性成分の溶液混合物を含み得る。機能化溶液の活性成分は、第１のモノマー構成成分（「Ａ」）および第２のポリマー構成成分（「Ｂ」）を含み得る。一実施形態では、機能化溶液は、リン含有有機酸であり得る。機能化溶液がリン含有有機酸である実施形態では、構成成分Ａは、例えば米国特許第６，１６７，６０９号によるモノマーであってもよく、構成成分Ｂは、米国特許第６，０２０，０３０号などによるコポリマーであってもよい。
【００２３】
機能化溶液中の活性成分の総濃度（例えば、（Ａ＋Ｂ）濃度、または［Ａ＋Ｂ］）は、一般に０．１〜５重量％である。一実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．２重量％である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．３重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．４重量％である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．５重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．６重量％である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．６２５重量％である。一実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、４．５重量％以下である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、４重量％以下である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、３重量％以下である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、２．５重量％以下である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、２重量％以下である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、１．７５重量％以下である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、１．５重量％以下である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、１．２５重量％以下である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、１重量％以下である。
【００２４】
一実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約４．５重量％である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約４重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約３重量％である。なお別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．２〜約２．５重量％である。なお別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．３〜約２．５重量％である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．４〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．５〜約２．５重量％である。なお別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．６〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約２重量％である。別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．７５重量％である。なお別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．５重量％である。さらに別の実施形態では、［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．２５重量％である。
【００２５】
図６に示す方法（６００）では、ロールコーティング工程（３０６）は、上面（１０６）上にロールコーティングするための（例えば、第１のバス１２４内の）第１の体積を、第１の［Ａ＋Ｂ］に維持することを含み得る。同様に、ロールコーティング工程（３０６）は、下面（１０８）上にロールコーティングするための（例えば、第２のバス１２６内の）第２の体積を、第２の［Ａ＋Ｂ］に維持することを含み得る。ロールコーティング工程（３０６）が上面（１０６）および下面（１０８）の両方で実施される一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］と概して等しくてもよい。ロールコーティング工程（３０６）が上面（１０６）および下面（１０８）の両方で実施される別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］とは異なっていてもよい。第１の［Ａ＋Ｂ］が第２の［Ａ＋Ｂ］とは異なる一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］よりも低くてもよい。第１の［Ａ＋Ｂ］が第２の［Ａ＋Ｂ］とは異なる別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］よりも高くてもよい。
【００２６】
方法（６００）では、第１の［Ａ＋Ｂ］および第２の［Ａ＋Ｂ］は、所定の量だけ互いに異なり得る。第１の［Ａ＋Ｂ］が第２の［Ａ＋Ｂ］よりも低い一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］よりも少なくとも０．２５重量％低い。第１の［Ａ＋Ｂ］が第２の［Ａ＋Ｂ］よりも低い別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］よりも少なくとも０．５０重量％低くてもよい。第１の［Ａ＋Ｂ］が第２の［Ａ＋Ｂ］よりも低いなお別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、第２の［Ａ＋Ｂ］よりも少なくとも０．６重量％低い。
【００２７】
同様に、第２の［Ａ＋Ｂ］が第１の［Ａ＋Ｂ］よりも低い一実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、第１の［Ａ＋Ｂ］よりも少なくとも０．２５重量％低い。第２の［Ａ＋Ｂ］が第１の［Ａ＋Ｂ］よりも低い別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、第１の［Ａ＋Ｂ］よりも少なくとも０．５０重量％低い。第２の［Ａ＋Ｂ］が第１の［Ａ＋Ｂ］よりも低いなお別の一実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、第１の［Ａ＋Ｂ］よりも少なくとも０．６重量％低い。
【００２８】
方法（６００）では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、所定の第１の濃度に維持され得る。一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、０．１〜５重量％である。一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．２重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．３重量％である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．４重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．５重量％である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．６重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．６２５重量％である。一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、４．５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、４重量％以下である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、３重量％以下である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、２．５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、２重量％以下である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、１．７５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、１．５重量％以下である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、１．２５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、１重量％以下である。
【００２９】
一実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約４．５重量％である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約４重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約３重量％である。なお別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．２〜約２．５重量％である。なお別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．３〜約２．５重量％である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．４〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．５〜約２．５重量％である。なお別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約２重量％である。別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．７５重量％である。なお別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．５重量％である。さらに別の実施形態では、第１の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．２５重量％である。
【００３０】
同様に、方法（６００）では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、所定の第２の濃度に維持され得る。一実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、０．１〜５重量％である。一実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．２重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．３重量％である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．４重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．５重量％である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．６重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも０．６２５重量％である。一実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、４．５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、４重量％以下である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、３重量％以下である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、２．５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、２重量％以下である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、１．７５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、１．５重量％以下である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、１．２５重量％以下である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、１重量％以下である。
【００３１】
一実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約４．５重量％である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約４重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約３重量％である。なお別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．１〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．２〜約２．５重量％である。なお別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．３〜約２．５重量％である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．４〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．５〜約２．５重量％である。なお別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６〜約２．５重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約２重量％である。別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．７５重量％である。なお別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．５重量％である。さらに別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、約０．６２５〜約１．２５重量％である。なお別の実施形態では、第２の［Ａ＋Ｂ］は、少なくとも１重量％である。
【００３２】
再び図５を参照すると、方法（５００）では、ロールコーティング工程（３０６）は、水性機能化溶液中の第２のポリマー構成成分の量（例えば、Ｂの濃度または［Ｂ］）を、概して第１のモノマー構成成分の量（例えば、Ａの濃度または［Ａ］）と等しいレベルに維持することを含み得る。ロールコーティング工程（３０６）はまた、水性機能化溶液中の第２のポリマー構成成分の量（例えば、Ｂの濃度または［Ｂ］）を、第１のモノマー構成成分の量（例えば、Ａの濃度または［Ａ］）とは異なるレベルに維持することを含み得る。［Ａ］および［Ｂ］が機能化溶液中で異なる一実施形態では、［Ａ］は、［Ｂ］よりも低くてもよい。［Ａ］が［Ｂ］とは異なる別の実施形態では、［Ａ］は、［Ｂ］よりも高くてもよい。
【００３３】
ロールコーティング工程（３０６）はまた、第１（１２４）および／または第２のバス（１２６）内の［Ａ］および／または［Ｂ］を所定の濃度に維持することを含み得る。例えば、［Ｂ］が機能化溶液中で所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ｂ］は、０．１〜５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ｂ］は、少なくとも０．２重量％の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、少なくとも０．３重量％の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、少なくとも０．４重量％の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、少なくとも０．５重量％の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、少なくとも０．６重量％の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、少なくとも０．６２５重量％の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ｂ］は、４．５重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、４重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、３重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、２．５重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、２重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、１．７５重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、１．５重量％以下の濃度に維持される。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、１．２５重量％以下の濃度に維持される。
【００３４】
［Ｂ］が所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ｂ］は、約０．１〜約４．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．１〜約４重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．１〜約３重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．１〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．２〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．３〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．４〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．５〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．６〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．６２５〜約２重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．６２５〜約１．７５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．６２５〜約１．５重量％の濃度に維持され得る。［Ｂ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ｂ］は、約０．６２５〜約１．２５重量％の濃度に維持され得る。
【００３５】
同様に、［Ａ］が機能化溶液中で所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ａ］は、０．１〜５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ａ］は、少なくとも０．２重量％の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、少なくとも０．３重量％の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、少なくとも０．４重量％の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、少なくとも０．５重量％の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、少なくとも０．６重量％の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、少なくとも０．６２５重量％の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ａ］は、４．５重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、４重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、３重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、２．５重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、２重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、１．７５重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、１．５重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、１．２５重量％以下の濃度に維持される。［Ａ］が所定の濃度に維持される一実施形態では、［Ａ］は、約０．１〜約４．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、約０．１〜約４重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、約０．１〜約３重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ａ］は、約０．１〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、約０．２〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ａ］は、約０．３〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、約０．４〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、約０．５〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ａ］は、約０．６〜約２．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、約０．６２５〜約２重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持される別の実施形態では、［Ａ］は、約０．６２５〜約１．７５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるなお別の実施形態では、［Ａ］は、約０．６２５〜約１．５重量％の濃度に維持され得る。［Ａ］が所定の濃度に維持されるさらに別の実施形態では、［Ａ］は、約０．６２５〜約１．２５重量％の濃度に維持され得る。
【００３６】
また、方法（５００）では機能化溶液中の［Ａ］および［Ｂ］は、所定の量で互いに異なっていてもよく、これは、機能化溶液中のＡ構成成分の量対Ｂ構成成分の量の比（すなわち、Ａ：Ｂ）として定義され得る。ロールコーティング工程（３０６）は、機能化溶液中のＡ：Ｂを所定の比に維持することを含み得る。構成成分Ａの濃度は、機能化溶液中の構成成分Ｂの濃度よりも低く維持されてもよく、したがってＡ：Ｂは、同様に１：１未満の比に維持されてもよい。一実施形態では、Ａ：Ｂは、少なくとも１：１９の比（Ａ：Ｂ）に維持される。別の実施形態では、Ａ：Ｂは、少なくとも１：９の比に維持される。さらに別の実施形態では、Ａ：Ｂは、少なくとも１：４の比に維持される。一実施形態では、Ａ：Ｂは、７：１３以下の比（Ａ：Ｂ）に維持される。別の実施形態では、Ａ：Ｂは、１：９以下の比に維持される。さらに別の実施形態では、Ａ：Ｂは、１：４以下の比に維持される。一実施形態では、Ａ：Ｂは、１：１９に概して等しい比に維持される。別の実施形態では、Ａ：Ｂは、１：９に概して等しい比に維持される。さらに別の実施形態では、Ａ：Ｂは、１：４に概して等しい比に維持される。別の実施形態では、Ａ：Ｂは、７：１３に概して等しい比に維持される。
【００３７】
代わりに、構成成分Ａの濃度は、機能化溶液中の構成成分Ｂの濃度よりも高く維持されてもよく、したがってＡ：Ｂは、同様に１：１よりも高い比に維持されてもよい。例えば、一実施形態では、Ａ：Ｂは、２．５：１以下の比（Ａ：Ｂ）に維持され得る。別の実施形態では、Ａ：Ｂは、２．０：１以下の比に維持され得る。さらに別の実施形態では、Ａ：Ｂは、１．５：１以下の比に維持され得る。代わりに、機能化溶液中の構成成分Ａの濃度は、機能化溶液中の構成成分Ｂの濃度と概して等しく維持されてもよく、したがってＡ：Ｂは、同様に概して１：１と等しく維持されてもよい。
【００３８】
ロールコーティング工程（３０６）はまた、上面（２０６）および下面（２０８）用の機能化溶液をそれぞれ第１のＡ：Ｂおよび第２のＡ：Ｂに維持することを含み得る。一実施形態では、第１のＡ：Ｂは、第２のＡ：Ｂと概して等しく維持される。別の実施形態では、第１のＡ：Ｂは、第２のＡ：Ｂとは異なるように維持される。一実施形態では、第１のＡ：Ｂは、第２のＡ：Ｂよりも高く維持される。別の実施形態では、第１のＡ：Ｂは、第２のＡ：Ｂよりも低く維持される。
【００３９】
ロールコーティング装置（１１８）、およびロールコーティング工程（３０６）に使用するローラの数は、関与する具体的な用途（例えば、上面（１０６）および下面（１０８）のうちの一方または両方がロールコーティングされるのかどうか）に応じて、方法（３００）、（５００）、および（６００）において変動し得る。ロールコーティング装置（１１８）の３つの代替的な実施形態が、図２Ａ〜２Ｃに図示されている。図２Ａ〜２Ｃに示す実施形態の各々では、ローラ（例えば、第１（１２０）および／または第２のローラ（１２２））のうちの１つまたは２つのいずれかは、場合によっては、アルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および／または下面（１０８）に接触され得る。一実施形態では、図２Ａに示すように、ロールコーティング装置（１１８）は、第１のローラ（１２０）が上面（１０６）に接触し得、第３のローラ（２０２）が第１のローラ（１２０）に接触して機能化溶液を第１のローラに適用することができる張力に対抗するコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ  ａｇａｉｎｓｔ  ｔｅｎｓｉｏｎ）として、ロールコーティング工程（３０６）を実行してもよい。また、図２Ａの張力に対抗するコーティングの実施形態では、第１のローラ（１２０）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）がロールコーティング装置（１１８）を通って前進する際に、上面（１０６）上で機能化溶液を計量してもよい。また、張力に対抗するコーティングの実施形態では、第１のローラ（１２０）の回転方向は、アルミニウム合金シート製品（１０３）がロールコーティング装置（１１８）に対して移動する方向に相補的であっても対向してもよい。張力に対抗するコーティングの実施形態を使用して下面（１０８）がロールコーティングされる場合、第２のローラ（１２２）が下面（１０８）に接触することができ、第３のローラ（２０２）が第２のローラ（１２２）に接触することができるように、第１のローラ（１２０）が置かれることを除き、上面（１０６）に関する上述と概して同じように設定され得る。
【００４０】
別の実施形態では、図２Ｂに示すように、ロールコーティング装置は、直接ロールコーティングとしてロールコーティング工程（３０６）を実行することができる。直接ロールコーティングの実施形態では、第１のローラ（１２０）は上面（１０６）に接触することができ、第３のローラ（２０２）は第１のローラ（１２）に接触して機能化溶液を第１のローラに適用することができる。また、図２Ｂの直接ロールコーティングの実施形態では、第１のローラは、アルミニウム合金シート製品（１０３）がロールコーティング装置（１１８）を通って前進する際に、上面（１０６）上で機能化溶液を計量してもよい。また、直接ロールコーティングの実施形態では、第１のローラ（１２０）の回転方向は、アルミニウム合金シート製品（１０３）がロールコーティング装置（１１８）に対して移動する方向に相補的であってもよい。同様に、下面（１０８）に接触し得る第２のローラ（１２２）の回転方向は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の移動方向に相補的であってもよい。しかしながら、直接ロールコートの実施形態では、追加のローラはまた、第３のローラ（２０２）が、上面（１０６）に接触している第１のローラ（１２０）に接触しているため、第２のローラ（１２２）に接触しない。直接ロールコーティングの実施形態を使用して下面（１０８）がロールコーティングされる場合、第２のローラ（１２２）が下面（１０８）に接触することができ、第３のローラ（２０２）が第２のローラ（１２２）に接触することができるように、第１のローラ（１２０）が置かれることを除き、上面（１０６）に関する上述と概して同じように設定され得る。
【００４１】
さらに別の実施形態では、図２Ｃに示すように、ロールコーティング装置は、逆ロールコーティングとしてロールコーティング工程（３０６）を実行してもよい。逆ロールコーティングの実施形態では、第１のローラ（１２０）は上面（１０６）に接触することができ、第３のローラ（２０２）は第１のローラ（１２）に接触して機能化溶液を第１のローラに適用することができる。また、図２Ｃの逆ロールコーティングの実施形態では、第１のローラは、アルミニウム合金シート製品（１０３）がロールコーティング装置（１１８）を通って前進する際に、上面（１０６）上で機能化溶液を計量してもよい。また、逆ロールコーティングの実施形態では、第１のローラ（１２０）の回転方向は、アルミニウム合金シート製品（１０３）がロールコーティング装置（１１８）に対して移動する方向に対向し得る。しかしながら、逆ロールコーティングの実施形態では、下面（１０８）に接触し得る第２のローラ（１２２）の回転方向は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の移動方向に相補的であってもよい。また、逆ロールコートの実施形態では、追加のローラはまた、第３のローラ（２０２）が、上面（１０６）に接触している第１のローラ（１２０）に接触しているため、第２のローラ（１２２）に接触しない。逆ロールコーティングの実施形態を使用して下面（１０８）がロールコーティングされる場合、第２のローラ（１２２）が下面（１０８）に接触することができ、第３のローラ（２０２）が第２のローラ（１２２）に接触することができるように、第１のローラ（１２０）が置かれることを除き、上面（１０６）に関する上述と概して同じように設定され得る。また、図１および２Ａ〜２Ｃに示すロールコーティング装置（１１８）の実施形態のいずれかでは、ロールコーティング工程（３０６）で使用される第１（１２０）、第２（１２２）、第３（２０２）および／または任意の追加のローラは、必要に応じて、滑らかであるかまたは刻みがついているか（例えば、グラビア）のいずれかであり得る。
【００４２】
方法（３００）はまた、乾燥工程（３０８）を含み得る。乾燥は、対流プロセス、伝導プロセス、および／または放熱プロセスを介して完了してもよい。一実施形態では、乾燥工程（３０８）は、ロールコーティング工程（３０６）が完了した後、実施され得る。図１に示すように、乾燥工程（３０８）は、乾燥機（１２８）を使用して実施され得る。一実施形態では、乾燥機（１２８）としては、所定の時間量の間、加熱した空気を上面（１０６）および／または下面（１０８）上に押し当てる（例えば、吹き付ける）ことができる送風機（図１には図示せず）が挙げられる。加熱した空気の温度は、所定の温度または所定範囲の温度に制御される。ロールコーティングされたアルミニウム合金シート製品（１０３）の所与の部分が乾燥工程（３０８）を施される所定の時間量は、ロールコーティングされた製品がプロセス（１００）を通って進む速度に依存し得る。別の実施形態では、乾燥機（１２８）としては、オーブン（図１には図示せず）を挙げることができる。上面（１０６）および／または下面（１０６）の上に加熱した空気を吹き付けるのではなく、オーブンは、加熱され少なくとも部分的に封止されるチャンバを設けて、ロールコーティングされたアルミニウム合金シート製品（１０３）に、オーブンの外部環境の温度より概して高い、制御された所定の温度に維持される環境を施すことができる。理解され得るように、吹き付けに基づく、またはオーブンに基づく乾燥工程（３０８）のいずれかに曝露させる時間および／または温度は、合金の種類および質別に依存し得る。
【００４３】
乾燥工程（３０８）は、ロールコーティングされたアルミニウム合金シート製品（１０３）の上面（１０６）および下面（１０８）のうちの一方または両方で実施され得る。上面（１０６）および下面（１０６）のうちの一方のみがロールコーティングされた場合、ロールコーティングされた表面のみが、乾燥工程（３０８）を施される必要があり得る。しかしながら、上面（１０６）および下面（１０８）の両方がロールコーティングされた場合、これらの表面の両方が、乾燥工程（３０８）を施される必要があり得る。
【００４４】
図７に示すように、方法（７００）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）を所定のピーク金属温度に維持することを含み得る。一実施形態では、アルミニウム合金シート製品（１０３）は、（例えば、使用される乾燥装置および／または製品の供給速度に起因する）制御された様式で、ピーク金属温度に維持される。一実施形態では、ピーク金属温度は、少なくとも１５０°Ｆの温度に維持される。別の実施形態では、ピーク金属温度は、少なくとも１８０°Ｆの温度に維持される。さらに別の実施形態では、ピーク金属温度は、少なくとも２１０°Ｆの温度に維持される。なお別の実施形態では、ピーク金属温度は、少なくとも２４０°Ｆの温度に維持される。別の実施形態では、ピーク金属温度は、少なくとも２７０°Ｆの温度に維持される。さらに別の実施形態では、ピーク金属温度は、３００°Ｆ以下の温度に維持される。
【００４５】
方法（７００）はまた、アルミニウム合金シート製品（１０３）を温度値の所定の範囲内のピーク金属温度に維持することを含み得る。一実施形態では、アルミニウム合金シート製品（１０３）のピーク金属温度は、１５０°Ｆ〜３００°Ｆになるように制御された様式で維持される。別の実施形態では、アルミニウム合金シート製品（１０３）のピーク金属温度は、２００°Ｆ〜２７０°Ｆになるように制御された様式で維持される。方法（３００）および／または（７００）がプロセス（１００）で実行される場合、例えば、乾燥工程（３０８）は、アルミニウム合金シート製品（１０３）の最高温度曝露条件（複数可）を提示し得る。したがって、方法（３００）および（７００）では、乾燥工程（３０８）は、望ましい所定の温度値または望ましい所定の範囲内の温度値に維持されるように、ロールコーティングされたアルミニウム合金シート製品（１０３）のピーク金属温度を制御するのに適切な制御スキームを含み得る。
【００４６】
方法（３００）および／または方法（７００）では、乾燥工程（３０８）は、ロールコーティング工程（３０６）の後にロールコーティングされたアルミニウム合金シート製品（１０３）をすすぐことなく実施してもよい。追加のすすぎ工程（複数可）がない乾燥工程（３０８）を実施することによって、例えば、限定されないが、時間、労働力、および材料コストの削減、流出する廃棄物の低減、ならびにその後の接着剤接合用にアルミニウム合金シート製品（１０３）を調製するための多くの必要とされるユニット操作の低減を含む理由で、有利である。また、例えば、プロセス（１００）において実行される方法（３００）は、コイル状に巻き直す工程（１３０）を含み得る。コイル状に巻き直す工程（１３０）は、乾燥工程（３０８）の後に実施され得る。コイル状に巻き直す工程（１３０）は、受け取ったときにアルミニウム合金シート製品が最初に巻かれていたコイル（１０４）と概して同じ形態であるコイル（１０４）へと、ロールコーティングされ乾燥させたアルミニウム合金シート製品（１０３）を巻くことを含み得る。
【００４７】
Ｉ．機能化層の作製
機能化層は、ロールコーティング（３０６）および／または乾燥（３０８）工程の間に、調製されたアルミニウム合金シート製品（１０３）上に作製され得る。ロールコーティング（３０６）および／または乾燥（３０８）工程の間に機能化層を作製するために、一般に、調製されたアルミニウム合金シート製品（１０３）を、酸または塩基など適切な化学物質に曝露させる。方法（５００）では、例えば、上述のように、上面（１０６）および／または下面（１０８）に適用される機能化溶液は、リン含有有機酸であってもよい。一実施形態では、ロールコーティング工程（３０６）は、調製されたアルミニウム合金シート製品の上面（１０６）および／または下面（１０８）を、上記に参照されている米国特許第６，１６７，６０９号に開示されるリン含有有機酸のうちのいずれかに接触させることを含み得る。次いで、（例えば、金属支持構造体に接合して車両アセンブリを形成するために）ポリマー接着剤の層を機能化層に適用してもよい。
【００４８】
アルミニウム合金シート製品（１０３）では、リン含有有機酸は、一般に表面酸化物層と相互作用して機能化された層を形成する。リン含有有機酸は、有機ホスホン酸または有機ホスフィン酸であってもよい。有機酸を水、メタノール、または他の好適な有機溶剤に溶解して、ロールコーティング工程（３０６）の間に調製されたアルミニウム合金シート製品（１０３）に適用される溶液を形成する。上述のように、一実施形態では、追加のすすぎ工程（複数可）がない場合、乾燥工程（３０８）は、ロールコーティング工程（３０６）の後に実施され得る。他の実施形態では、ロールコーティングされたアルミニウム合金シート製品（１０３）は、機能化溶液が適用された後、水（例えば、脱イオン水）ですすがれる。
【００４９】
用語「有機ホスホン酸」としては、式Ｒｍ［ＰＯ（ＯＨ）２］ｎ（式中、Ｒが１〜３０個の炭素原子を含有する有機基であり、ｍが有機基の数でありかつ１〜１０であり、ｎがホスホン酸基の数でありかつ１〜１０である）を有する酸が挙げられる。いくつかの好適な有機ホスホン酸としては、ビニルホスホン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、オクチルホスホン酸、およびスチレンホスホン酸が挙げられる。
【００５０】
用語「有機ホスホン酸」としては、式ＲｍＲ’ｏ［ＰＯ（ＯＨ）］ｎ（式中、Ｒが１〜３０個の炭素原子を含有する有機基であり、Ｒ’が水素、または１〜３０個の炭素原子を含有する有機基であり、ｍがＲ基の数でありかつ１〜１０であり、ｎがホスホン酸基の数でありかつ１〜１０であり、ｏがＲ’基の数でありかつ１〜１０である）を有する酸が挙げられる。いくつかの好適な有機ホスフィン酸としては、フェニルホスフィン酸およびビス−（ペルフルオロヘプチル）ホスフィン酸が挙げられる。
【００５１】
これらのリン含有有機酸の利点は、前処理溶液が約１重量％未満のクロムを含有し、好ましくは本質的にクロムを含まないことである。したがって、クロメート化成処理に関連する環境上の懸念は排除される。
【００５２】
ロールコーティング（３０６）および乾燥（３０８）工程の完了後の、ロールコーティングされた、したがって機能化アルミニウム合金シート製品（１０３）は、次いで所望のサイズおよび形状に切断され、かつ／あるいは所定の構造体に加工され得る。本発明に従って作製された成形アセンブリは、自動車の車体、ホワイトボディの部品、ドア、トランクデッキ、およびフードリッドを含む車両の多くの部品に好適である。
【００５３】
機能化アルミニウム合金シート製品（１０３）は、ポリマー接着剤を使用して金属支持構造体に接合されることができる。したがって、方法（３００）は、ロールコーティングされ乾燥させたアルミニウム合金シート製品（１０３）の接合部分（複数可）を、接合剤を介して別の材料に接合することを含み得る。
【００５４】
方法（３００）、（４００）、（５００）、（６００）、および／または（７００）は、大量生産プロセスで実行することができる。自動車部品の製造では、例えば、機能化アルミニウム合金シート材料を隣接する構造部材に接合する必要があることが多い。機能化アルミニウム合金材料の接合は、２つの工程で達成することができる。最初に、ポリマー接着剤層を機能化アルミニウム合金シート製品に適用し、その後これを別の構成要素（例えば、別の機能化アルミニウムシート合金製品（１０３）（例えば、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、または７ｘｘｘアルミニウム合金の形態）、鋼鉄製品、炭素強化複合材料）に押し付けるかまたは押し込んでもよい。ポリマー接着剤は、エポキシ、ポリウレタン、またはアクリル系であってもよい。ロールコーティングはまた、シート在庫（例えば、飲料容器用）の製造に有用であり得る。
【００５５】
接着剤を適用した後、例えば接着剤を適用した接合領域で、構成要素をスポット溶接しても、機械的に一緒に締結してもよい。スポット溶接または機械的な締結は、アセンブリの剥離強度を増加することができ、接着剤が完全に硬化する前の時間間隔の間の取り扱いを容易にすることができる。必要に応じて、アセンブリを高温に加熱することによって接着剤の硬化を促進してもよい。次いで、１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、または８ｘｘｘの種類のアルミニウム合金のうちのいずれかなどのアセンブリを、塗料調製バスに通し、乾燥、電気コーティング、および適切な仕上げ剤でその後塗装してもよい。
【００５６】
ＩＩ．５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、および７ｘｘｘアルミニウム合金
本明細書に記載のロールコーティングに基づく技術は、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、および７ｘｘｘアルミニウム合金製品から形成されるシート製品を含む、任意の好適なアルミニウム合金シート製品と共に使用することができる。
【００５７】
本開示は、接着剤接合用の５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、および／または７ｘｘｘアルミニウム合金製品の調製に関して説明してきたが、本明細書に記載のロールコーティングに基づく技術は、他の材料に接着剤接合される能力を有する他のアルミニウム合金にも適用可能であることが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】接着接合用にアルミニウム合金シート製品を調製するためのロールコーティングに基づくプロセスのブロック図である。
【図２】ロールコーティング装置の代替的な実施形態を図示するブロック図である。
【図３】本開示に従って調製されたアルミニウム合金製品を製造するための方法の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図４】図３の調製工程の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図５】図３のロールコーティング工程の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図６】図３のロールコーティング工程の追加の一実施形態を図示するフローチャートである。
【図７】図３の乾燥工程の一実施形態を図示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
実施例１
いくつかのアルミニウム合金シート製品を、６ｘｘｘ（例えば、６１１１）、および５ｘｘｘ（例えば、５７５４）合金の両方から製造した。６１１１アルミニウム合金シートをＴ４質別に加工し、５７５４アルミニウム合金シートをＯ質別に加工した。６１１１−Ｔ４および５７５４−Ｏシートの各々の、８つのシート試験片にバッチプロセスを施した。シート試験片にアルカリ溶液（４重量％のアルカリ炭酸洗浄剤）を噴霧することによってアルカリ洗浄し、残留潤滑剤および一般的な汚染を除去した。アルカリ溶液を１４０°Ｆに維持し、シート試験片をアルカリ溶液に４秒間接触させた。アルカリ洗浄後、アルカリ洗浄を実施した後、シート試験片を脱イオン水ですすいだ。
【００６０】
アルカリ洗浄工程の後、シート試験片に酸性溶液（４重量％の硝酸）を噴霧することによって脱酸化した。酸性溶液を１２０°Ｆに維持し、シート試験片を酸性溶液に４秒間接触させた。酸による脱酸化工程の後、シート試験片を脱イオン水ですすいだ。また、酸による脱酸化後のすすぎの後、すべてのシート試験片の、目視検査による水割れのない挙動を検証した。
【００６１】
次に、６１１１−Ｔ４および５７５４−Ｏシートの各々の４つの試験片の２組を、９０°Ｆに維持したリン含有有機酸（ＰＣＯＡ）溶液の形態の水性機能化溶液に接触させた。ＰＣＯＡは、第１のモノマー構成成分（構成成分「Ａ」）および第２のポリマー構成成分（「Ｂ」）を含む活性成分の溶液混合物を含んだ。実施例１では、構成成分Ａは、米国特許第６，１６７，６０９号によるポリマーであり、構成成分Ｂは、米国特許第６，０２０，０３０号によるコポリマーであった。溶液中の構成成分Ａの量は、構成成分Ｂの量を超えていた。第１の組では、シート試験片を１０秒間ＰＣＯＡに浸漬し、続いて脱イオン水ですすぎ、空気乾燥した。第２の組では、ロールコーティング適用を想定するドローダウンバーを使用して、シート試験片にＰＣＯＡを適用した。ＰＣＯＡを適用した後、第１の組のように第２の組のシート試験片をすすぐのではなく、第２の組の試験片を直接加熱乾燥工程へ進めた。第２の組のシート試験片の乾燥は、３５０°Ｆのピーク金属温度で実施した。次いで、第１および第２の組の両方のシート試験片を、順次接合し、次いで自動車業界基準のサイクル腐食曝露試験に従った、接合耐久性試験（ＢＤＴ）を施した。この接合耐久性試験（「ＢＤＴ試験」）としては、重ね剪断応力および環境曝露の適用の組み合わせが挙げられる。実施例１のアルミニウム合金シートの試験片のＢＤＴ結果を、以下の表１に提供する。
【００６２】
【表１】
2020528339.tif 000003
【００６３】
上記表１では、４５回のＢＤＴサイクルに耐久した試験片は、ＢＤＴ試験合格結果を表している。実施例１の６１１１−Ｔ４および５７５４−Ｏシートの両方では、すべての試験片がＢＤＴ試験合格結果を達成した。しかしながら、ドローダウンバーを使用して、Ａ：Ｂ＝３：１を有するＰＣＯＡを適用すると、１ＢＤＴサイクルを超えて耐久した５７５４−Ｏシートの試験片はなかった一方で、６１１１−Ｔ４シートでは、最初の応力をリングに適用した後、かつＢＤＴ試験の環境曝露部分を開始する前に、すべての試験片は不合格であった。
【００６４】
実施例２
実施例１の結果に基づき、いくつかのアルミニウム合金シート製品を、６ｘｘｘ（例えば、６０２２、６１１１）、および５ｘｘｘ（例えば、５７５４）合金の両方から製造した。すべての６ｘｘｘアルミニウム合金をＴ４質別に加工し、すべての５ｘｘｘアルミニウム合金をＯ質別に加工した。バッチプロセスを使用して、シート試験片をアルカリ溶液（緩衝アルカリ溶液）でアルカリ洗浄して、残留潤滑剤および一般的な汚染を除去した。シート試験片を、１４０°Ｆに維持したアルカリ溶液中に２分間浸漬した。次いで、アルカリ洗浄を実施した後、シート試験片を脱イオン水ですすいだ。
【００６５】
次いで、シート試験片を酸性溶液（ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３（１４体積％））で脱酸化した。シート試験片を、１７０°Ｆに維持した酸性溶液に２０秒間浸漬した。酸による脱酸化を実施した後、すべての試験片を脱イオン水ですすいだ。また、酸による脱酸化後のすすぎの後、すべてのシート試験片の、目視検査による水割れのない挙動を検証した。
【００６６】
水割れのない挙動の検証に続いて、リン含有有機酸（ＰＣＯＡ）の形態の水性機能化溶液を、アルミニウム合金シート試験片の表面上にピペッティングによって適用した。次に、スキージロールを通してＰＣＯＡをそれらに適用することによってロールコーティングを実施して、試験片の表面上のＰＣＯＡを計量した。ＰＣＯＡは、第１のモノマー構成成分（構成成分「Ａ」）および第２のポリマー構成成分（「Ｂ」）を含む活性成分の溶液混合物を含んだ。構成成分ＡおよびＢは、実施例１による化合物と同じであった。以下の表２Ａ〜２Ｃに示すように、様々なロールコート条件を使用した。
【００６７】
ロールコーティング工程の後、以下の表２Ａ〜２Ｃに示すように、アルミニウム合金シート試験片をすすぐ代わりに、シート試験片を直接乾燥に進め、試験片にピーク金属温度（ＰＭＴ）を１５０〜２７０°Ｆに維持した様々な加熱強制空気乾燥状態を施した。乾燥の完了に続いて、リンコーティング重量について初期Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）分析を実施した。初期ＸＲＦ分析後、高温脱イオン水によるすすぎを完了し、続いてＸＲＦによってリンコーティング重量の再測定を行い、接着処理を評価した。次いで、シート試験片を順次接合し、次いで自動車業界基準のサイクル腐食曝露試験に従った、接合耐久性試験（ＢＤＴ）を施した。
【００６８】
実施例２からの６０２２−Ｔ４（１）、６１１１−Ｔ４、６０２２−Ｔ４（２）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートの試験片のＸＲＦ試験の結果を、以下の表２Ａ〜２Ｃに提供する。本明細書で使用される場合、「Ｔ４（１）」は、Ｔ４質別の第１の６０２２シートを指し、「Ｔ４（２）」は、Ｔ４質別の第２の６０２２シートを指す。以下の表２Ａ〜２Ｃでは、各ＸＲＦ試験結果は、シート当たり４つの試験片の４つの複製試験結果の平均を表している。また、以下の表２Ａ〜２Ｃでは、０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐの乾燥後のコーティング重量を有するシートは、合格（「Ｐ」）結果と見なす。乾燥後のリンコーティング重量の初期ＸＲＦ結果が０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐの範囲以内でなかった場合、そのシートは不合格（「Ｆ」）結果と見なした。乾燥後高温脱イオン水すすぎの後、ＸＲＦによるリンコーティング重量の再測定からの結果を、表２Ａ〜２Ｃに、（１）リンコーティング重量の１０％未満の低減、（２）リンコーティング重量の１０％〜１５％の低減、および（３）リンコーティング重量の１５％超の低減、３つのカテゴリーに分類する。実施例２のアルミニウム合金シートの試験片のＢＤＴ結果を、以下の表３Ａ〜３Ｃに提供する。
【００６９】
【表２Ａ】
2020528339.tif 000004
【００７０】
【表２Ｂ】
2020528339.tif 000005
【００７１】
【表２Ｃ】
2020528339.tif 000006
【００７２】
【表３Ａ】
2020528339.tif 000007
【００７３】
【表３Ｂ】
2020528339.tif 000008
【００７４】
【表３Ｃ】
2020528339.tif 000009
【００７５】
上記の表３Ａ〜３Ｃでは、各ＢＤＴ結果は、シート当たり４つの複製試験片の平均を表している。また、ＢＤＴ結果を、上記の表３Ａ〜３Ｃに、（１）すべての試験片が少なくとも４５回のＢＤＴサイクルを達成（例えば、不合格試験片なし）、（２）１つの試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、および（３）２つ以上の試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、の３つのカテゴリーに分類する。表３Ａ〜３Ｃでは、１つ以上の試験された試験片が４５回のＢＤＴサイクル達成に成功しなかった場合、４つの試験された試験片が達成したサイクルの平均数を括弧内に示している。
【００７６】
実施例２の６０２２−Ｔ４（１）および６０２２−Ｔ４（２）のシートでは、すべてのＢＤＴ試験は、２１０°ＦのＰＭＴ条件ですべての（Ａ＋Ｂ）濃度およびＡ：Ｂ比にわたって４５回のサイクルを達成した。また、２１０°ＦのＰＭＴでの６０２２−Ｔ４（１）のシートでは、すべての（Ａ＋Ｂ）濃度およびＡ：Ｂ比のすべての乾燥後すすぎのＸＰＦ結果は、１５％超のリン低下を示している。１８０°ＦのＰＭＴでは、６０２２−Ｔ４（２）のシートで同様の効果が観察された。また、１８０°ＦのＰＭＴ条件でのすべての６０２２−Ｔ４（１）のシート試験片は、（Ａ＋Ｂ）濃度１および２．５かつＡ：Ｂ比３５：６５で、４５回のＢＤＴサイクルを達成した。１５０°ＦのＰＭＴ条件での６０２２−Ｔ４（１）のシートで最悪のＢＤＴ試験性能が観察され、これらの条件では、４５回のＢＤＴサイクルを達成した結果は１つもなかった。これらの試験条件での６０２２−Ｔ４（１）では、乾燥後すすぎの後、リンの１０％未満の低下と組み合わせて４５回のＢＤＴを達成した結果は１つもなかった。一方６０２２−Ｔ４（２）では、以下の２つの場合に、乾燥後すすぎで１０％未満のリンコーティング重量の低減を伴って、４５回のＢＤＴサイクルを達成した：（１）ＰＭＴ＝１５０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）濃度＝２．５重量％かつＡ：Ｂ＝３５：６５、および（２）ＰＭＴ＝２１０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）濃度＝１重量％かつＡ：Ｂ＝５：９５。したがって、６０２２アルミニウム合金シートのＢＤＴ性能は、ロールコーティングによって適用されるＰＣＯＡの（Ａ＋Ｂ）濃度および／またはＡ：ＢよりもＰＭＴに依存し、より高いＰＭＴでより良好な接合耐久性を促進すると思われる。
【００７７】
実施例２の６１１１シートでは、乾燥後すすぎの後、１０％未満のリン低下を伴って４５回のＢＤＴサイクルを達成した試験結果を、１つのみ得た：ＰＭＴ＝１５０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）濃度＝１重量％かつＡ：Ｂ＝５：９５。１５０°ＦのＰＭＴ条件はまた、（Ａ＋Ｂ）濃度＝２．５かつＡ：Ｂ＝３５：６５の条件以外のすべてで４５回のＢＤＴサイクルを達成した、最良の全体的なＢＤＴ性能を得た。１８０°ＦのＰＭＴ条件では、４５回のＢＤＴサイクルは、４つの試験のうち２つのみで得られた。最悪の接合性能が２１０°ＦのＰＭＴ条件で観察され、試験のいずれも４５回のＢＤＴサイクルを達成しなかった。したがって、６０２２で観察された傾向とは対照的に、６１１１アルミニウム合金シートでは、より低いＰＭＴがより良好な接合耐久性を促進すると思われる。
【００７８】
実施例２の５７５４シートでは、接合性能は、ＰＭＴ、または（Ａ＋Ｂ）濃度、および／またはＡ：Ｂ比条件のいずれにも依存しないと思われる。５７５４では、以下の２組の条件以外のすべてで、４５回のＢＤＴサイクルを達成した：（１）ＰＭＴ＝１５０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）濃度＝１かつＡ：Ｂ＝３５：６５（結果は、乾燥後すすぎのリンコーティング重量の１０〜１５％の低下を含んだ）、および（２）ＰＭＴ＝２１０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）濃度＝１かつＡ：Ｂ＝５：９５（結果は、乾燥後のリンコーティング重量の１５％超の低下を含んだ）。同様に、乾燥後すすぎのリンコーティング重量低下と、ＰＭＴ、（Ａ＋Ｂ）濃度および／またはＡ：Ｂ比との間に、相関関係はほとんど観察されなかった。
【００７９】
全体的に、実施例２で得られた結果は、ＰＭＴ、（Ａ＋Ｂ）濃度、およびＡ：Ｂ比、ならびにそれらの組み合わせが、ＰＣＯＡのロールコーティングに基づく適用後に試験された合金の、望ましい接合性能を達成するための重要なパラメータであると思われることを実証している。観察された効果は、アルミニウム合金シートの組成に依存するように思われ、したがって、上述の条件は、ロールコーティングに基づく調製方法を使用した後の望ましい接合耐久性を達成するように、調節することができる。この条件の調整としては、アルミニウム合金シート製品の上面と下面との間の、ＰＭＴ、（Ａ＋Ｂ）濃度、およびＡ：Ｂ比、ならびにそれら組み合わせを変動させることを挙げることができる。
【００８０】
実施例３
実施例２の結果に基づき、いくつかのアルミニウム合金シート製品を、６ｘｘｘ（例えば６０２２）、および５ｘｘｘ（例えば５７５４）合金の両方から製造した。すべての６ｘｘｘアルミニウム合金をＴ４質別に加工し、すべての５ｘｘｘアルミニウム合金をＯ質別に加工した。連続的なコイルツーコイルプロセスを使用して、シートを伸ばし、次いでアルカリ溶液（水酸化カリウム系）でアルカリ洗浄して、残留潤滑剤および一般的な汚染を除去した。シートの上面および下面に、１４０°Ｆに維持したアルカリ溶液を噴霧し、４秒間接触させた。次いで、アルカリ洗浄が実施された後、シートの上面および下面を脱イオン水ですすいだ。
【００８１】
次いで、シートの上面および下面に、酸性溶液を噴霧し、４秒間接触させることによって脱酸化した。３つの異なる脱酸化条件を使用した：（１）１４０°Ｆに維持した４重量％の硝酸、（２）１７０°Ｆに維持した１４体積％のＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３、および（３）１３０°Ｆに維持し、２００ｐｐｍの遊離フッ化物を提供するためのＨ７２７４添加剤を含有する、４体積％のＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９（ＤＣ７８５３として以前知られていた）。酸による脱酸化を実施した後、シートの上面および下面を脱イオン水ですすいだ。また、酸による脱酸化後のすすぎの後、すべてのシートの、目視検査による水割れのない挙動を検証した。
【００８２】
水割れのない挙動の検証に続いて、ロールコーティングによってシートの上面および下面の両方に水性機能化溶液（実施例２の上述のＰＣＯＡ）を適用した。ロールコーティング工程では、シートの上面および下面の両方に、張力に対抗するコーティングを使用して、スキージロールを用いてＰＣＯＡを適用した。また、実施例３では、アルミニウム合金シートを、１分当たり１２２フィートで連続コイルツーコイル工程を通して供給した。上面ＰＣＯＡロールコーティングの（Ａ＋Ｂ）濃度は、０．６２５重量％で、下面ＰＣＯＡロールコーティングの（Ａ＋Ｂ）濃度は１．２５重量％に維持した。実施例３では、適用されたＰＣＯＡのＡの濃度対Ｂの濃度の比（Ａ：Ｂ）は、５：９５および３５：６５のいずれかに設定した。
【００８３】
ロールコーティング工程の後、以下の表４Ａ〜４Ｃに示すように、アルミニウム合金シートをすすぐ代わりに、シートを直接乾燥に進め、ＰＭＴを１５０〜２１０°Ｆに維持した様々な加熱強制空気乾燥状態を施した。実施例２を参照して、ＸＲＦ分析およびＢＤＴ試験を上述したように実施した。
【００８４】
実施例３からの６０２２−Ｔ４（１）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートの試験片のＸＲＦ試験の結果を、以下の表４Ａ〜４Ｃに提供する。以下の表４Ａ〜４Ｃでは、各ＸＲＦ試験結果は、シート当たり４つの試験片の４つの複製試験結果の平均を表している。また、以下の表４Ａ〜４Ｃでは、０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐの乾燥後のコーティング重量を有するシートは、合格（「Ｐ」）結果と見なす。乾燥後のリンコーティング重量の初期ＸＲＦ結果が０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐの範囲以内でなかった場合、そのシートは不合格（「Ｆ」）結果と見なした。乾燥後高温脱イオン水すすぎの後、ＸＲＦによるリンコーティング重量の再測定からの結果を、表４Ａ〜４Ｃに、（１）リンコーティング重量の１０％未満の低減、（２）リンコーティング重量の１０％〜１５％の低減、および（３）リンコーティング重量の１５％超の低減の３つのカテゴリーに分類する。実施例３からの６０２２−Ｔ４（１）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートのＢＤＴ結果を、以下の表５Ａ〜５Ｃに提供する。
【００８５】
【表４Ａ】
2020528339.tif 000010
【００８６】
【表４Ｂ】
2020528339.tif 000011
【００８７】
【表４Ｃ】
2020528339.tif 000012
【００８８】
【表５Ａ】
2020528339.tif 000013
【００８９】
【表５Ｂ】
2020528339.tif 000014
【００９０】
【表５Ｃ】
2020528339.tif 000015
【００９１】
上記の表５Ａ〜５Ｃでは、各ＢＤＴ結果は、シート当たり４つの複製試験片の平均を表している。また、ＢＤＴ結果を、上記の表５Ａ〜５Ｃに、（１）すべての試験片が少なくとも４５回のＢＤＴサイクルを達成（例えば、不合格試験片なし）、（２）１つの試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、および（３）２つ以上の試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、の３つのカテゴリーに分類する。実施例３のＢＤＴ試験結果のいずれも、４５回のサイクルを達成する前に不合格の試験片を２つ以上含まなかった。表５Ａ〜５Ｃでは、１つの試験された試験片が４５回のＢＤＴサイクル達成に成功しなかった場合、４つの試験された試験片が達成したサイクルの平均数を括弧内に示している。
【００９２】
実施例３では、シートの上面と下面との間の乾燥後すすぎのリンコーティング重量低下に変動が観察されたにもかかわらず、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートでは、すべてのＰＭＴ条件ですべての（Ａ＋Ｂ）濃度およびＡ：Ｂ比率にわたって、すべてのＢＤＴ試験が４５回のサイクルを達成した。また、すべてのＰＭＴ条件の６０２２−Ｔ４（１）シートでは、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３脱酸化剤の使用により、下面上での乾燥後すすぎのリン保持で最良の結果が得られ、すべての結果が１０％未満の低下を示した。下面のリン保持結果は、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３と比較して、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９ではわずかのみ悪化した。しかしながら、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３の使用により、上面の最悪のリン保持を得、硝酸は、この測定ではわずかのみ良好な結果を提供した。実施例３の６０２２−Ｔ４（１）シートでは、硝酸が最悪の下面リン保持をもたらしたことが観察されたにもかかわらず、全体的なＢＤＴ結果は、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３と硝酸との間で同等であった。試験されたＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３および硝酸脱酸化剤の配合物では、全体的なＢＤＴの性能は、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９を使用して脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートと比較して、わずかのみ悪化した。乾燥後すすぎの後、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３を使用する脱酸化では、すべての試験条件で上面から１５％超のリン低下が観察された一方で、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化したすべての場合で、下面から１０％未満リンが低下した。６０２２−Ｔ４（１）のシートの脱酸化に硝酸を使用することにより、以下の１つの場合以外のすべての場合で、上面および下面の両方から１５％超のリン低下に至った：それぞれ下面および上面に対して、ＰＭＴ＝２１０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）濃度＝０．６２５および１．２５重量％、ならびにＡ：Ｂ＝３５：６５（リンの１０％未満の低減がこの場合観察された）。したがって、６０２２アルミニウム合金シートでは、ＢＤＴ性能は、ロールコーティングによって適用されるＰＣＯＡのＡ：Ｂ比に依存するよりも、脱酸化工程に使用される配合物により依存し得るが、Ａ：Ｂ条件は、下面と上面との間で観察されたリンコーティング重量保持の変動と相関し得ると思われる。
【００９３】
また、実施例３では、５７５４シートを脱酸化するために、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９および硝酸を使用することにより、全体的に最良のＢＤＴ結果を得、上面および下面のリン低下の変動が観察されたにもかかわらず、すべての試験は、すべての条件にわたって４５回のサイクルを達成した。一方ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３は、５７５４シートの乾燥後すすぎの最良のリン保持結果を提供した。ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９を使用した５７５４シートの脱酸化は、上面および下面の両方に最悪のリン保持結果を得たが、硝酸の使用と比較して上面ではわずかのみであった。したがって、５７５４アルミニウム合金シートでは、全体的な接合性能は、ＰＭＴまたは酸による脱酸化工程に使用される配合物のいずれとも高く相関しないと思われる。しかしながら、乾燥工程後のリン保持結果と使用した脱酸化剤の配合物との間に、いくらかの依存性があると思われる。ＰＭＴおよび／またはＡ：Ｂ比は、５７５４シートの上面と比較して、下面でのリン保持において観察された差異と相関し得ると思われる。
【００９４】
全体的に、実施例３で得られた結果は、ＰＭＴおよびＡ：Ｂ比、ならびにそれらの組み合わせが、ＰＣＯＡのロールコーティングに基づく適用後に試験された合金の、望ましい接合性能を達成するための重要なパラメータであると思われることを実証している。観察された効果は、アルミニウム合金シートの組成に依存するように思われ、したがって、上述の条件は、ロールコーティングに基づく調製方法を使用した後の望ましい接合耐久性を達成するように、調節することができる。この条件の調整としては、アルミニウム合金シート製品の上面と下面との間の、脱酸化剤の配合物、ＰＭＴ、およびＡ：Ｂ比、ならびにそれら組み合わせを変動させることを挙げることができる。
【００９５】
実施例４
実施例４では、１５０°ＦのＰＭＴを２４０°ＦのＰＭＴに置き換え、５：９５のＡ：Ｂを１０：９０のＡ：Ｂ条件に置き換えたことを除き、アルミニウム合金シートに実施例３の手順および条件を施した。また、実施例４では、酸による脱酸化工程に硝酸ではなくＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３およびＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９を使用した。実施例４では、アルミニウム合金シートの上面および下面にいずれもＰＣＯＡの（Ａ＋Ｂ）濃度を同じ濃度に維持したか、あるいは、下面と比較して上面の（Ａ＋Ｂ）濃度をより低くした（以下の表６Ｂを参照）。実施例２を参照して、ＸＲＦ分析およびＢＤＴ試験を上述したように実施した。
【００９６】
実施例４からの６０２２−Ｔ４（１）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートのＸＲＦ試験の結果を、以下の表６Ａおよび６Ｂに提供する。以下の表６Ａおよび６Ｂでは、各ＸＲＦ試験結果は、シート当たり４つの試験片の４つの複製試験結果の平均を表している。また、以下の表６Ａおよび６Ｂでは、０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐの乾燥後のコーティング重量を有するシートは、合格（「Ｐ」）結果と見なす。乾燥後のリンコーティング重量の初期ＸＲＦ結果が０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐ以内でなかった場合、そのシートは不合格（「Ｆ」）結果と見なした（実施例４では、不合格の初期ＸＲＦ結果は観察されなかった）。表６Ａおよび６Ｂでは、乾燥後高温脱イオン水すすぎの後、ＸＲＦによるリンコーティング重量の再測定からの結果を、（１）リンコーティング重量の１０％未満の低減、（２）リンコーティング重量の１０％〜１５％の低減、および（３）リンコーティング重量の１５％超の低減の３つのカテゴリーに分類する。また、以下の表６Ａおよび６Ｂでは、ＸＲＦ試験が実施されなかったシートは、二重ダッシュ（「−−」）で示している。実施例４からの６０２２−Ｔ４（１）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートのＢＤＴ結果を、以下の表７Ａおよび７Ｂに提供する。
【００９７】
【表６Ａ】
2020528339.tif 000016
【００９８】
【表６Ｂ】
2020528339.tif 000017
【００９９】
【表７Ａ】
2020528339.tif 000018
【０１００】
【表７Ｂ】
2020528339.tif 000019
【０１０１】
上記の表７Ａおよび７Ｂでは、各ＢＤＴ結果は、シート当たり４つの複製試験片の平均を表している。また、ＢＤＴ結果を、上記の表７Ａおよび７Ｂに、（１）すべての試験片が少なくとも４５回のＢＤＴサイクルを達成（例えば、不合格試験片なし）、（２）１つの試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、および（３）２つ以上の試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、の３つのカテゴリーに分類する。実施例４のＢＤＴ試験結果のいずれも、４５回のサイクルを達成する前の接合不合格を２つ以上含まなかった。表７Ａおよび７Ｂでは、１つの試験片が４５回のＢＤＴサイクル達成に成功しなかった場合、４つの試験片が達成したサイクルの平均数を括弧内に示している。ＢＤＴ試験を実施しなかったシートは、上記の表７Ａおよび７Ｂに二重ダッシュ（「−−」）で示している。
【０１０２】
実施例４では、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートは、１つのＢＤＴ試験条件（下面と上面の両方にＰＭＴ＝２４０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）の濃度＝０．６２５、およびＡ：Ｂ＝１０：９０）以外のすべてで、４５回のサイクルを達成した。その場合、試験片は、平均４１回のＢＤＴサイクルを達成した。また、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートでは、Ａ：Ｂ＝３５：６５の条件の３つの試験片は、熱水すすぎ後それらの下面から１５％超のリン低下を示し、それらの上面へのその工程後すべての試験片では、リンコーティング重量が１５％超低下した。また、実施例４では、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートでは、すべてのＢＤＴ試験条件は、４５回のサイクルを提供した。ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートのすべての試験片は、熱水すすぎ後それらの底面で１０％未満のリン低下を示した一方で、３つの試験片以外のすべてが、その工程後それらの上面からリンコーティング重量が１５％超低下した。
【０１０３】
ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した実施例４の５７５４−Ｏシートでは、すべてのＢＤＴ試験条件は、４５回のサイクルを提供した。また、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した５７５４−Ｏシートでは、Ａ：Ｂ＝３５：６５の条件の３つの試験片は、熱水すすぎ後、それらの上面および下面の両方から１５％超のリン低下を示した。また、実施例４では、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９で脱酸化した５７５４−Ｏシートは、１つのＢＤＴ試験条件（下面と上面の両方にＰＭＴ＝１８０°Ｆ、（Ａ＋Ｂ）の濃度＝０．６２５、およびＡ：Ｂ＝１０：９０）以外のすべてで、４５回のサイクルを達成した。その場合、試験片は、平均３９回のＢＤＴサイクルを達成した。また、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９で脱酸化した５７５４−Ｏシートでは、Ａ：Ｂ＝３５：６５の条件の３つの試験片は、熱水すすぎ後、それらの下面から１５％超のリン低下を示し、その工程後すべての試験片では、それらの上面からリンコーティング重量が１５％超低下した。
【０１０４】
実施例４の結果は、少なくとも試験条件において、５７５４−Ｏおよび６０２２−Ｔ４（１）シートに対応する工程で使用される脱酸化剤の配合物、およびＰＣＯＡのＡ：Ｂ比が、熱水すすぎ工程後のリン保持結果に影響を及ぼし得ることを示唆している。しかしながら、ＢＤＴ結果における、これらの２つのプロセス条件の変動の効果は、ほんのわずかであると思われる。全体的に、実施例４では、２つの脱酸化剤の配合物のうちのどちらが使用されたかに関わらず、すべてのプロセス条件の６０２２−Ｔ４（１）および５７５４−Ｏシートの両方を用いたＢＤＴ試験で良好な性能が観察された。
【０１０５】
実施例５
実施例５では、２１０°Ｆおよび２４０°ＦのＰＭＴ条件に加えて２７０°ＦのＰＭＴを使用し、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９の酸による脱酸化剤での単一の条件設定で１つの５７５４シートのみに１８０°ＦのＰＭＴ条件を使用したことを除き、実施例４の手順および条件をアルミニウム合金シートに施した。また、実施例５では、２５：７５の追加のＡ：Ｂ条件を、ＰＣＯＡに含めた。実施例５では、アルミニウム合金シートの上面および下面にいずれもＰＣＯＡの（Ａ＋Ｂ）濃度を同じ濃度に維持したか、あるいは、下面と比較して上面の（Ａ＋Ｂ）濃度をより低くした（以下の表８Ａおよび８Ｂを参照）。実施例２を参照して、ＸＲＦ分析およびＢＤＴ試験を上述したように実施した。
【０１０６】
実施例５からの６０２２−Ｔ４（１）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートのＸＲＦ試験の結果を、以下の表８Ａおよび８Ｂに提供する。以下の表８Ａおよび８Ｂでは、各ＸＲＦ試験結果は、シート当たり４つの試験片の４つの複製試験結果の平均を表している。また、以下の表８Ａおよび８Ｂでは、０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐの乾燥後のコーティング重量を有するシートは、合格（「Ｐ」）結果と見なす。乾燥後のリンコーティング重量の初期ＸＲＦ結果が０．２１〜３．５５ｍｇ／ｍ２Ｐ以内でなかった場合、そのシートは不合格（「Ｆ」）結果と見なした（実施例５では、不合格の初期ＸＲＦ結果は観察されなかった）。表８Ａおよび８Ｂでは、乾燥後高温脱イオン水すすぎの後、ＸＲＦによるリンコーティング重量の再測定からの結果を、（１）リンコーティング重量の１０％未満の低減、（２）リンコーティング重量の１０％〜１５％の低減、および（３）リンコーティング重量の１５％超の低減の３つのカテゴリーに分類する。また、以下の表８Ａでは、ＸＲＦ試験が実施されなかったシートは、二重ダッシュ（「−−」）で示している。実施例５からの６０２２−Ｔ４（１）、および５７５４−Ｏのアルミニウム合金シートの試験片のＢＤＴ結果を、以下の表９Ａおよび９Ｂに提供する。
【０１０７】
【表８Ａ】
2020528339.tif 000020
【０１０８】
【表８Ｂ】
2020528339.tif 000021
【０１０９】
【表９Ａ】
2020528339.tif 000022
【０１１０】
【表９Ｂ】
2020528339.tif 000023
【０１１１】
上記の表９Ａおよび９Ｂでは、各ＢＤＴ結果は、シート当たり４つの複製試験片の平均を表している。また、ＢＤＴ結果を、上記の表９Ａおよび９Ｂに、（１）すべての試験片が少なくとも４５回のＢＤＴサイクルを達成（例えば、不合格試験片なし）、（２）１つの試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、および（３）２つ以上の試験片が４５回のＢＤＴサイクルを達成しない、の３つのカテゴリーに分類する）。表９Ａおよび９Ｂでは、１つ以上の試験された試験片が４５回のＢＤＴサイクル達成に成功しなかった場合、４つの試験された試験片が達成したサイクルの平均数を括弧内に示している。ＢＤＴ試験を実施しなかったシートは、上記の表９Ａに二重ダッシュ（「−−」）で示している。
【０１１２】
実施例５では、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートは、２つのＢＤＴ試験条件（２１０および２４０°ＦのＰＭＴでのＡ：Ｂ＝１０：９０の条件に関連する２つの試験片）以外のすべてで、４５回のサイクルを達成した。これらの両方の場合、試験片は、平均１回のＢＤＴサイクルを達成した。また、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートでは、すべての試験片は、熱水すすぎ後、それらの上面および下面の両方から１０％未満のリン低下を示した。ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９を使用して脱酸化した６０２２−Ｔ４（１）シートでは、２１０および２４０°ＦのＰＭＴでのＡ：Ｂ＝１０：９０の条件に関連する２つの試験片は、４５回のサイクルを達成しなかったが、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した２つの対応する６０２２−Ｔ４（１）シート試験片（各１回のサイクル）と比較して、不合格の前に遥かに多いサイクル（３０回のサイクル）を達成した。また、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９−脱酸化６０２２−Ｔ４（１）シートでは、試験条件のうちの１つ（ＰＭＴ＝２７０°ＦでのＡ：Ｂ＝２５：７５の条件に関連する試験片）以外のすべては、熱水すすぎ後、上面および下面の両方から１５％超のリン低下を示した。
【０１１３】
ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した５７５４−Ｏシートでは、すべての試験片は、すべての条件で４５回のＢＤＴサイクルを達成した。また、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３で脱酸化した５７５４−Ｏシートでは、すべての試験片は、熱水すすぎ後、それらの上面および下面の両方から１０％未満のリン低下を示した。ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９を使用して脱酸化した５７５４−Ｏシートでは、すべての試験片は、すべての条件で４５回のＢＤＴサイクルを達成した。また、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９−脱酸化６０２２−Ｔ４（１）シートでは、すべての試験片後、すべての条件で熱水すすぎと、上面および下面の両方から１５％超のリン低下を呈した。
【０１１４】
実施例５の結果は、少なくとも試験条件について、対応する工程で使用されるＰＣＯＡのＡ：Ｂ比は、６０２２−Ｔ４（１）シートでは、温度に依存せずに接合性能に影響を及ぼし得ることを示唆し、脱酸化にＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３を使用すると、ＧＡＲＤＯＣＬＥＡＮ（登録商標）Ｓ５１４９と比較して、効果はより顕著である。この効果は、実施例５の５７５４−Ｏシートでは観察されなかった。また、実施例５の結果は、６０２２−Ｔ４（１）および５７５４−Ｏシートの両方では、酸による脱酸化剤の配合物の選択が、熱水すすぎ後の、上面および下面の両方のリン保持結果に影響し得ることを示唆している。より広範には、実験作業からの結果は、脱酸化剤、濃度、構成成分比、およびＰＭＴの調節によって、好適な処理重量および接合耐久性能を達成することができることを明確に実証している。
【０１１５】
実施例６
いくつかのアルミニウム合金シート製品（「コイル」）を、実際規模のプラント量産試作で５ｘｘｘおよび６ｘｘｘ合金の両方から製造した。コイルをアルカリ溶液（Ｃｈｅｍｅｔａｌｌ  Ｋｌｅｅｎ  ４０１０）に浸漬することによってアルカリ洗浄し、残留潤滑剤および一般的な汚染を除去した。４〜８秒の滞留時間、および１３０°Ｆの温度でアルカリ洗浄を実施した。アルカリ洗浄後、コイルを脱イオン水ですすいだ。
【０１１６】
アルカリ洗浄およびすすぎ工程に続いて、ＢＯＮＤＥＲＩＴＥ（登録商標）Ｃ−ＩＣ  ２４３にコイルを浸漬することによって脱酸化した。８〜１６秒の滞留時間、および１７０°Ｆの温度で脱酸化を実施した。脱酸化工程の後、コイルを脱イオン水ですすいだ。
【０１１７】
脱酸化およびすすぎ工程の後、７５〜９０°Ｆの温度に維持したリン含有有機酸（ＰＣＯＡ）溶液の形態の水性機能化溶液に、コイルを接触させた。コイルは、直接ロールコーティング適用方法を介して、ＰＣＯＡに接触させた（例えば図２Ｂ参照）。ＰＣＯＡは、第１のモノマー構成成分（構成成分「Ａ」）および第２のポリマー構成成分（「Ｂ」）を含む活性成分の溶液混合物を含んだ。構成成分Ａは、米国特許第６，１６７，６０９号によるポリマーであり、構成成分Ｂは、米国特許第６，０２０，０３０号によるコポリマーであった。溶液中の構成成分Ａの量は、構成成分Ｂの量を超えていた。２つの水性機能化処理バス（「処理＃１」および「処理＃２」）を使用した。処理＃１は、（１）コイルの最上面を、３５：６５のＡ：Ｂ比で０．６２５重量％の活性成分の総濃度（すなわち、［Ａ＋Ｂ］＝０．６２５重量％）を有する水性機能化溶液に曝露させ、（２）コイルの底面を、２５：７５のＡ：Ｂ比で０．６２５重量％の活性成分の総濃度を有する水性機能化溶液に曝露させることを含んだ。処理＃２は、コイルの最上面を、５０：５０のＡ：Ｂ比で０．４重量％の活性成分の総濃度を有する水性機能化溶液に曝露させ、（２）シート製品の底面を、５０：５０のＡ：Ｂ比で０．４重量％の活性成分の総濃度を有する水性機能化溶液に曝露させることを含んだ。各コイルに使用した水性機能化処理を、以下の表１０Ａに示している。
【０１１８】
コイルを水性機能化溶液でロールコーティングした後、次いでコイルを乾燥させた。乾燥は、コイルのすべてが約２４０°Ｆのピーク金属温度（「ＰＭＴ」）に達することを含んだ。コイルのゲージ、コイルの幅、コイルの総重量、コイルの合計長さ、処理速度、および各コイルの処理合計時間を含む製造データを、以下の表１０Ａ〜１０Ｂに提供する。
【０１１９】
【表１０Ａ】
2020528339.tif 000024
【０１２０】
【表１０Ｂ】
2020528339.tif 000025
【０１２１】
乾燥の完了に続いて、リンコーティング重量について初期Ｘ線蛍光（ＸＲＦ）分析を実施した。ＸＲＦ試験片は、シート製品の最上部および底部の各々の表側および裏側で採取した。初期ＸＲＦ分析後、初期ＸＲＦ試験片を１８０°Ｆの脱イオン水中で５秒間浸漬することによりすすぎ、試料のＸＲＦ測定を再び実施した。ＸＲＦ分析の結果を、以下の表１０Ｃ〜１０Ｄに提供している。この点で、表１０Ｃは、ＸＲＦ結果をｍｇ／ｍ２で提供するが、表１０Ｄは、表１０Ｃに提供する結果と比較した脱イオン水すすぎ後のリン低下の割合を提供している。
【０１２２】
【表１０Ｃ】
2020528339.tif 000026
【０１２３】
【表１０Ｄ】
2020528339.tif 000027
【０１２４】
コイルからの試験片を接着により接合し、次いで自動車業界基準のサイクル腐食曝露試験に従った、接合耐久性試験（ＢＤＴ）を施した。この接合耐久性試験（「ＢＤＴ試験」）としては、重ね剪断応力および環境曝露の適用の組み合わせが挙げられる。コイルの表側および裏側の両方で採取した試験片を用いて接合耐久性試験を実施し、３つの試験片の平均としてその結果を以下の表１０Ｅに提供している。
【０１２５】
【表１０Ｅ】
2020528339.tif 000028
【０１２６】
本開示の特定の実施形態は、例示の目的のために上に記載されているが、添付の特許請求の範囲に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の詳細において、多数の変形がなされ得ることは当業者に明らかであろう。
【図１】
2020528339.tif 000029
【図２】
2020528339.tif 000030
【図３】
2020528339.tif 000031
【図４】
2020528339.tif 000032
【図５】
2020528339.tif 000033
【図６】
2020528339.tif 000034
【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月16日(2020.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ロールコーティング用にアルミニウム合金製品を調製することと、
（ｂ）前記調製されたアルミニウム合金製品をすすぐことと、
（ｃ）水性機能化溶液を前記調製されたアルミニウム合金製品上にロールコーティングすることであって、
（ｉ）前記水性機能化溶液が、０．１〜５．０重量％の活性成分を含み、
（ｉｉ）前記活性成分が、第１のモノマー構成成分および第２のポリマー構成成分を含み、
（ｉｉｉ）前記水性機能化溶液中の前記第２のポリマー構成成分の量が、前記水性機能化溶液中の前記第１のモノマー構成成分の量よりも多い、ロールコーティングすることと、
（ｄ）前記ロールコーティングされたアルミニウム合金製品を乾燥させることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記調製工程（ａ）が、酸を用いて前記アルミニウム合金製品を脱酸化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記調製工程（ａ）が、前記酸を室温〜１８５°Ｆの温度に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記調製工程（ａ）が、前記酸を１３０〜１８５°Ｆの温度に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記調製工程（ａ）が、前記酸を少なくとも１６５°Ｆの温度に維持することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記水性機能化溶液を室温〜１１０°Ｆの温度に維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記第１のモノマー構成成分の量対前記第２のポリマー構成成分の量の比を、１：１９〜７：１３に維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記アルミニウム合金製品が、上面および下面を有するアルミニウム合金シートを含み、
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記水性機能化溶液を前記上面および前記下面のうちの少なくとも１つの上にロールコーティングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、前記水性機能化溶液を前記上面および前記下面の両方の上にロールコーティングすることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ロールコーティング工程（ｃ）が、
前記水性機能化溶液の第１の体積を、前記上面上にロールコーティングするための前記活性成分の第１の濃度に維持することと、
前記水性機能化溶液の第２の体積を、前記下面上にロールコーティングするための前記活性成分の第２の濃度に維持することと、を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の濃度が、前記第１の濃度と等しい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の濃度が、前記第１の濃度とは異なる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の濃度が、前記第１の濃度よりも高い、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の濃度が、前記第２の濃度よりも少なくとも０．２５重量％低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の濃度が、前記第２の濃度よりも少なくとも０．５０重量％低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の濃度が、前記第２の濃度よりも少なくとも０．６重量％低い、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の濃度が、１．７５重量％以下である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記水性機能化溶液が、０．２〜２．５重量％の活性成分を含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記乾燥工程（ｄ）が、前記ロールコーティング工程（ｃ）の後に、すすぐことなく実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記乾燥工程（ｄ）が、加熱乾燥を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記乾燥工程（ｄ）が、強制空気乾燥を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記水性機能化溶液が、リン含有有機酸を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記アルミニウム合金製品を、１５０〜３００°Ｆのピーク金属温度に維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記アルミニウム合金製品を、２００〜２７０°Ｆのピーク金属温度に維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記アルミニウム合金製品が、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、または７ｘｘｘアルミニウム合金のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
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