JP2658453B2 - Method of forming corrosion resistant film on aluminum can and aluminum can having corrosion resistant film - Google Patents

Method of forming corrosion resistant film on aluminum can and aluminum can having corrosion resistant film

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JP2658453B2
JP2658453B2 JP33421689A JP33421689A JP2658453B2 JP 2658453 B2 JP2658453 B2 JP 2658453B2 JP 33421689 A JP33421689 A JP 33421689A JP 33421689 A JP33421689 A JP 33421689A JP 2658453 B2 JP2658453 B2 JP 2658453B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、アルミニウム缶に耐食性に優れた薄膜を形
成する方法および耐食性皮膜層を有するアルミニウム缶
に関するものである。
The present invention relates to a method for forming a thin film having excellent corrosion resistance on an aluminum can and an aluminum can having a corrosion-resistant coating layer.

「従来の技術」 以下にアルミニウム缶の製造工程を示す。"Conventional technology" The manufacturing process of an aluminum can is shown below.

カッピング 深しぼり加工 脱脂 水洗 化成処理 水洗 乾燥 約200℃,約1分 外面塗装 焼付け 約200℃,約1分 外面印刷 焼付け 内面塗装 焼付け 約200℃,約1分 フランジ,ネッキング 梱包 アルミニウム合金を素材とするアルミニウム缶の表面
に外面塗装を施す際に、アルミニウム缶に耐食性を付与
するため、および塗装膜の下地への密着性を向上させる
ために、下地処理として前処理が行なわれている。この
下地形成の前処理では、アルミニウム缶の表面に化成処
理を行ってリン酸クロム酸塩系皮膜やリン酸ジルコニウ
ム塩系皮膜等の保護皮膜を形成している。
Cupping Deep squeezing process Degreasing Water washing Chemical conversion Water washing Drying Approx. 200 ° C, Approx. 1 minute Outer coating Baking Approx. 200 ° C, Approx. 1 minute External printing Baking Inner surface coating Baking Approx. 200 ° C, Approx. 1 minute When applying an external coating to the surface of an aluminum can, a pretreatment is performed as a base treatment in order to impart corrosion resistance to the aluminum can and to improve the adhesion of the coating film to the base. In the pretreatment for forming the base, a chemical conversion treatment is performed on the surface of the aluminum can to form a protective film such as a chromate phosphate film or a zirconium phosphate film.

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、前記のアルミニウム缶の製造工程によ
るアルミニウム缶では缶外面底部において塗装が行なわ
れていないため、アルミニウムに内容物を充填し、缶蓋
の巻締めを行って缶詰体とした後に行なわれる殺菌処理
により次に示す問題を生ずることがあった。
"Problems to be Solved by the Invention" However, in the aluminum can produced by the above-described aluminum can production process, since the coating is not performed on the bottom of the outer surface of the can, aluminum is filled with the contents, and the can lid is tightened. The following problems may occur due to the sterilization treatment performed after the cans are formed.

アルミニウム缶内に充填する内容物が、炭酸飲料水あ
るいはコーヒー等の飲料水の場合、内容物を充填した後
にアルミニウム缶詰体にパステライザー処理(温水殺
菌,例えば80℃,15分)あるいはレトルト処理(温水中
で加熱後引き続いて、高温水蒸気殺菌,例えば120℃30
分)が行なわれるが、この際、未塗装部であるアルミニ
ウム缶缶胴外面の底部において、パステライザー処理で
は茶変色あるいは黒変色が発生し、レトルト処理では白
変色が発生する問題があった。
When the content to be filled into the aluminum can is carbonated drinking water or drinking water such as coffee, after filling the content, the aluminum can is pasteurized (hot water sterilization, for example, at 80 ° C. for 15 minutes) or retorted ( After heating in warm water, high-temperature steam sterilization, for example, at 120 ° C 30
However, at this time, brown discoloration or black discoloration occurs during pasteurizer treatment and white discoloration occurs during retort treatment at the bottom of the outer surface of the aluminum can can body, which is an unpainted portion.

塗装の施されていないアルミニウム缶缶胴の底部にお
けるアルミニウムの黒変色あるいは白変色は、アルミニ
ウム缶詰体の外観を著しく損ね、アルミニウム缶詰体が
製品として販売できなくなるという問題があった。
Black discoloration or white discoloration of the aluminum at the bottom of the unpainted aluminum can can body significantly impairs the appearance of the aluminum can body, and there is a problem that the aluminum can body cannot be sold as a product.

アルミニウム缶詰体の未塗装部であるアルミニウム缶
缶底部の変色状況をX線マイクロアナライザー、オージ
ェ分析あるいはX線光電子分光分析等の最新の分析機器
を用いて調査した所、これらの変色が以下に示す現象に
よって引き起されていることを本発明者らは見いだし
た。
The discoloration of the bottom of the aluminum can, which is the unpainted part of the aluminum can, was investigated using the latest analytical equipment such as X-ray microanalyzer, Auger analysis or X-ray photoelectron spectroscopy. The present inventors have found that this is caused by a phenomenon.

前記したようにアルミニウム缶の製造工程では化成処
理後に乾燥工程(約200℃,約1分)と、外面塗装、外
面印刷および外面塗装後に各々焼付け工程(約200℃,
約1分)が行なわれる。これらの熱処理工程においてア
ルミニウム缶に形成されている化成処理皮膜即ち、リン
酸クロム酸塩系皮膜あるいはジルコニウム塩系皮膜が脱
水現象を生じて皮膜収縮を起こすとともにアルミニウム
母材と化成皮膜との間に熱膨張差が生じて、化成皮膜に
熱クラックを生じる。
As described above, in the manufacturing process of the aluminum can, a drying process (about 200 ° C., about 1 minute) is performed after the chemical conversion treatment, and a baking process (about 200 ° C.,
About 1 minute). In these heat treatment steps, the chemical conversion coating formed on the aluminum can, i.e., the chromate phosphate coating or the zirconium salt coating causes a dehydration phenomenon and causes a contraction of the coating. A thermal expansion difference causes a thermal crack in the chemical conversion film.

第1図に示すように、アルミニウム缶底部1では塗装
が施されていないため、化成皮膜2のクラッチ部3で
は、母材のアルミニウム合金4が直接外表面に露出した
構造となり、化成皮膜2のクラック部3では保護層は存
在しない。
As shown in FIG. 1, the coating is not applied on the bottom 1 of the aluminum can, so that the clutch portion 3 of the chemical conversion film 2 has a structure in which the aluminum alloy 4 of the base material is directly exposed on the outer surface. In the crack part 3, there is no protective layer.

未塗装部のアルミニウム缶缶胴底部に化成皮膜欠陥を
有するアルミニウム缶に内容物を充填し缶詰体とした
後、殺菌処理を施すと、パステライザー処理では温水中
に不純物として含まれるCa,Si等が缶底部の化成皮膜欠
陥部である母材のアルミニウム合金4が直接露出した部
分に吸着あるいは析出して茶変色あるいは黒変色を引き
起こす。
Aluminum cans with conversion coating defects on the bottom of the body of unpainted aluminum cans The contents of aluminum cans are filled into cans and then sterilized.After pasteurization, Ca, Si, etc., which are contained as impurities in warm water Is adsorbed or deposited on a portion where the aluminum alloy 4 of the base material, which is a chemical conversion film defect at the bottom of the can, is directly exposed, causing brown discoloration or black discoloration.

レトルト処理ではアルミニウム缶底部1の化成皮膜欠
陥部(クラック3)より直接露出した母材のアルミニウ
ムが水蒸気と反応して白色の針状のアルミニウム水和酸
化物を形成し、パステライザー時間処理の増大とともに
針状のアルミニウム水和酸化物が成長し、未塗装部であ
る缶底部が白色化する。
In the retort treatment, the aluminum of the base material directly exposed from the conversion film defect (crack 3) on the bottom 1 of the aluminum can reacts with water vapor to form a white acicular aluminum hydrated oxide, which increases the pasteurizer time treatment. At the same time, needle-like aluminum hydrated oxide grows, and the bottom of the can, which is an unpainted portion, turns white.

また、アルミニウム缶詰体内面においては内容物が保
存の間に徐々に塗膜に浸透し、化成皮膜のクラック部で
母材のアルミニウムと反応してアルミニウムの水和酸化
物を生成し、次第に化成皮膜を押し上げ、缶詰体内面の
塗膜密着性低下を引き起こし、この様な状態でアルミニ
ウム缶詰体に外部より衝撃が加わると、用意に塗装剥離
を生じ、アルミニウム缶詰体の長期保存に問題を生じる
こともあった。
In addition, inside the aluminum can, the contents gradually penetrate into the coating film during storage, react with the aluminum base material at cracks in the chemical conversion film, and form hydrated aluminum oxides. To raise the adhesion of the coating on the inner surface of the can, and when an external impact is applied to the aluminum can in such a state, the coating can be easily peeled off, which may cause a problem in long-term storage of the aluminum can. there were.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、従来の化
成皮膜において、乾燥や塗装の後に焼付け等の熱処理を
行った際に熱クラックによる化成皮膜損傷が発生して
も、皮膜の耐食性を著しく高め、例えば内容物を充填し
た後にアルミニウム缶にパステライザー処理(温水殺
菌、80℃,15分)あるいは、レトルト処理(温水中で予
熱後引き続いて、高温水蒸気殺菌、120℃,30分)を行な
ってもアルミニウム缶の未塗装部の黒色化や白色化を防
ぐことができ、しかも排水処理も不要であるアルミニウ
ム缶への耐食性皮膜形成方法および耐食性皮膜を有する
アルミニウム缶を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, in the conventional conversion coating, even if the conversion coating damage due to thermal cracks when performing heat treatment such as baking after drying or painting, significantly increases the corrosion resistance of the coating. After filling the contents, for example, the aluminum can is pasteurized (sterilized with hot water, 80 ° C, 15 minutes) or retorted (preheated in hot water, followed by high-temperature steam sterilization, 120 ° C, 30 minutes). An object of the present invention is to provide a method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can, which can prevent blackening and whitening of an unpainted portion of the aluminum can even without wastewater treatment, and an aluminum can having a corrosion-resistant film. .

「課題を解決するための手段」 本発明はアルミニウム合金を素材とするアルミニウム
缶への耐食性皮膜の形成方法において、該アルミニウム
缶にリン酸クロム酸塩系処理あるいはジルコニウム塩系
処理を実施して第1の耐食性皮膜を形成し、次にベーマ
イト処理を施して第2の耐食性皮膜を形成するアルミニ
ウム缶への耐食性皮膜形成方法、 上記の方法において、ベーマイト処理がドライ水蒸気
中で行う処理であり、該水蒸気の温度が140〜250℃であ
るアルミニウム缶への耐食性皮膜形成方法、また、この
方法において第1の耐食性皮膜を形成した後、比抵抗が
1×105Ω・cm以上の純水あるいは比抵抗が1×105Ω・
cm以上の純水にアンモニア,アミン,アルコールアミン
およびアミドから選ばれる化合物を合計で0.01〜3%重
量添加してなる水溶液を塗布した後、引き続いてベーマ
イト処理を実施して第2の耐食性皮膜を形成するアルミ
ニウム缶への耐食性皮膜形成方法、 上記ベーマイト処理が飽和水蒸気中で行う処理であ
り、該水蒸気の温度が100〜130℃であるアルミニウム缶
への耐食性皮膜形成方法、 上記ベーマイト処理が、比抵抗が1×105Ω・cm以上
の純水中あるいは比抵抗が1×105Ω・cm以上の純水に
アンモニア,アミン,アルコールアミンおよびアミドか
ら選ばれる化合物を合計で0.01〜3%添加してなる温度
90℃以上の水溶液中で行う処理であるアルミニウム缶へ
の耐食性皮膜形成方法、 アルミニウム合金を素材とするアルミニウム缶への耐
食性皮膜の形成方法において、該アルミニウム缶にリン
酸クロム酸塩系処理あるいはジルコニウム塩系処理を施
して第1の耐食性皮膜を形成し、次に塗装を施し、該塗
装膜の焼付けを行って第2の耐食性皮膜を形成し、更に
該アルミニウム缶の未塗装部にベーマイト処理を施して
第3の耐食性皮膜を形成することを特徴アルミニウム缶
への耐食性皮膜の形成方法、 上記ベーマイト処理がドライ水蒸気中で行う処理であ
り、該水蒸気の温度が140〜200℃であるアルミニウム缶
への耐食性皮膜形成方法、 アルミニウム合金を素材とするアルミニウム缶におい
て、その素材表面がリン酸クロム酸塩系皮膜あるいはジ
ルコニウム塩系皮膜のいずれかとベーマイト皮膜の混和
物層よりなることを特徴とする耐食性皮膜を有するアル
ミニウム缶、 上記アルミニウム缶において、缶表面の一部に塗装を
してなることを特徴とする耐食性皮膜を有するアルミニ
ウム缶、 および、アルミニウム合金を素材とするアルミニウム
缶で、缶表面の一部に塗装を施してなるアルミニウム缶
において、塗装部では塗装膜下にリン酸クロム酸塩系皮
膜層あるいはジルコニウム塩系皮膜層のいずれかを有
し、かつ未塗装部では素材表面にリン酸クロム酸塩系皮
膜あるいはジルコニウム塩系皮膜のいずれかとベーマイ
ト皮膜の混和物層を有する耐食性皮膜を有するアルミニ
ウム缶を提供することによって前記課題を解決する手段
とした。
[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can made of an aluminum alloy, wherein the aluminum can is subjected to a chromic phosphate treatment or a zirconium salt treatment. (1) a method of forming a corrosion-resistant film on an aluminum can which forms a second corrosion-resistant film by forming a corrosion-resistant film of (1) and then performing a boehmite treatment, wherein in the above method, the boehmite treatment is a treatment performed in dry steam; A method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can having a steam temperature of 140 to 250 ° C. After forming the first corrosion-resistant film by this method, pure water having a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more The resistance is 1 × 10 5 Ω
After applying an aqueous solution of a total of 0.01 to 3% by weight of a compound selected from ammonia, amine, alcoholamine and amide to pure water of at least cm, a boehmite treatment is subsequently performed to form a second corrosion-resistant film. A method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can to be formed, wherein the boehmite treatment is a treatment performed in saturated steam, and a method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can having a temperature of the steam of 100 to 130 ° C .; 0.01% to 3% added resistance 1 × 10 5 Ω · cm or more in pure water or the resistivity of ammonia in pure water at least 1 × 10 5 Ω · cm, amine, a compound selected from alcohol amines and amides in total Temperature
In a method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can, which is a treatment carried out in an aqueous solution at 90 ° C or higher, a method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can made of an aluminum alloy, wherein the aluminum can is treated with a chromic phosphate or zirconium. A first corrosion-resistant film is formed by performing a salt-based treatment, then a coating is performed, and the coated film is baked to form a second corrosion-resistant film. Further, a boehmite treatment is performed on an unpainted portion of the aluminum can. Forming a third corrosion-resistant film on the aluminum can by subjecting the aluminum can to a process in which the boehmite treatment is performed in dry steam, wherein the temperature of the steam is 140 to 200 ° C. The method of forming a corrosion-resistant coating on aluminum cans made of aluminum alloy has a phosphoric acid phosphate coating or An aluminum can having a corrosion-resistant coating, characterized by comprising an admixture layer of any one of a conium salt-based coating and a boehmite coating. In the above aluminum can, a corrosion-resistant coating characterized by being coated on a part of the can surface Aluminum cans, and aluminum cans made of aluminum alloy, in which a part of the surface of the can is coated with a chromic phosphate-based coating layer or zirconium salt under the coating film in the coating part An aluminum can having an anticorrosion coating having any one of a chromium phosphate-based coating or a zirconium salt-based coating and a boehmite coating on the surface of the raw material in the unpainted portion. Thus, the above-mentioned problem is solved.

「作用」 上記の方法によってアルミニウム缶の表面に形成され
た従来の化成処理皮膜とベーマイト皮膜の混和物複合皮
膜にあっては、混和物複合皮膜形成前あるいは形成中に
200℃前後の熱履歴を既に受けており、それらの熱衝撃
に伴って発生した化成皮膜のクラック部はその後のベー
マイト処理によりクラック部から露出した母材のアルミ
ニウムがベーマイト皮膜で覆われる。従って修復された
混和物複合皮膜はベーマイト皮膜自体が優れた耐熱性を
有すると同時に従来の化成皮膜にあっても熱安定性が付
与されており、その後、200℃前後の熱処理が加わって
も、新たなクラッチが発生せず安定である。
"Action" In the case of a conventional composite coating of a chemical conversion coating and a boehmite coating formed on the surface of an aluminum can by the above method, before or during the formation of the composite composite coating
The thermal history of about 200 ° C. has already been received, and the crack portion of the chemical conversion film generated by the thermal shock is covered with the boehmite film in the base material exposed from the crack portion by the subsequent boehmite treatment. Therefore, the repaired admixture composite coating has excellent heat resistance in the boehmite coating itself, and at the same time, has thermal stability imparted to conventional conversion coatings. No new clutch is generated and it is stable.

また、ベーマイト形成温度を上記の範囲に限定したの
は、ドライ水蒸気による方法にあっては、140℃以下で
はベーマイト皮膜の形成速度が遅く、さらにアルミニウ
ム缶の乾燥速度が遅く、250℃以上であると母材のアル
ミニウム合金(A3004)の強靭化のために施された調質
効果がなくなるためである。
Further, the boehmite formation temperature was limited to the above range, in the method using dry steam, the formation speed of the boehmite film is slow at 140 ° C or less, and the drying speed of the aluminum can is slow, and the temperature is 250 ° C or more. This is because the tempering effect provided for toughening the aluminum alloy (A3004) of the base material is lost.

また、飽和水蒸気による方法において、温度を上記の
ような温度にしたのは、100℃以下ではベーマイト皮膜
の形成速度が遅く、130℃以上では蒸気圧が高くなるた
め装置の大型化を招き好ましくないためである。
Further, in the method using saturated steam, the temperature is set to the above-mentioned temperature, the formation rate of the boehmite film is slow at 100 ° C or lower, and the vapor pressure increases at 130 ° C or higher, which leads to an increase in the size of the apparatus, which is not preferable. That's why.

そして、比抵抗が1×105Ω・cm以上の純水あるいは
この条件の純水にアンモニア,アミン,アルコールアミ
ンおよびアミドから選ばれる化合物を添加してなる水溶
液による処理では、90℃以下ではベーマイトの形成速度
が遅いためである。
In a treatment with pure water having a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more or an aqueous solution obtained by adding a compound selected from ammonia, amine, alcoholamine and amide to pure water under these conditions, boehmite is not used at 90 ° C. or less. This is because the formation speed is low.

また、第2図に示すように、上記の方法によって形成
された従来の化成皮膜2とベーマイト皮膜5よりなる混
和物複合皮膜6は、お互いの補完により緻密性と連続性
を有しているため、第1図において示した化成皮膜2の
みを施した従来のアルミニウム缶底部1の表面のよう
に、母材のアルミニウム合金4が外表面に直接露出した
部分がなくなり、酸素,水、内容物等に対して良好な耐
食性を有する。従って、アルミニウム缶内へ飲料水等の
内容物を充填した後、例えばパステライザー処理(温水
殺菌,80℃,15分)あるいはレトルト処理(高温水蒸気殺
菌,120℃,30分)による殺菌処理を施しても、温和物複
合皮膜が破壊されることなく、母材のアルミニウム合金
4を保護し、アルミニウム合金が黒色化あるいは白色化
することがない。
As shown in FIG. 2, the conventional composite coating film 6 composed of the chemical conversion coating film 2 and the boehmite coating film 5 formed by the above-described method has denseness and continuity by complementing each other. 1, there is no portion where the aluminum alloy 4 as the base material is directly exposed to the outer surface, as in the surface of the conventional aluminum can bottom 1 having only the chemical conversion coating 2 shown in FIG. 1, and oxygen, water, contents, etc. Has good corrosion resistance. Therefore, after filling the contents such as drinking water into an aluminum can, it is subjected to a pasteurizer treatment (hot water sterilization, 80 ° C, 15 minutes) or a retort treatment (high temperature steam sterilization, 120 ° C, 30 minutes). Even so, the aluminum alloy 4 of the base material is protected without breaking the mild composite film, and the aluminum alloy does not turn black or white.

また内容物を充填してアルミニウム缶詰体とし、長期
保管した場合に、内容物が保存の間に徐々に塗膜に浸透
しても混和物複合皮膜に欠陥がなく良好な耐食性を示す
ため、塗膜の2次密着性の低下も著しく小さく、さら
に、ピンホール状欠陥部において混和物複合皮膜が直接
外表面に露出したとしても混和物複合皮膜の耐食性が優
れているため、母材は充分保護され、Alの溶出も極く小
さく、長期保存に耐える。
In addition, when the contents are filled into aluminum cans and stored for a long period of time, even if the contents gradually penetrate into the coating film during storage, the admixture composite film has no defect and shows good corrosion resistance. The deterioration of the secondary adhesion of the film is also extremely small, and even if the compound composite film is directly exposed to the outer surface at the pinhole-shaped defect, the corrosion resistance of the compound composite film is excellent, so that the base material is sufficiently protected. And the elution of Al is extremely small, and it can withstand long-term storage.

また、上記の方法の中で、ドライ水蒸気によるベーマ
イト形成方法によってベーマイト皮膜を形成し化成皮膜
の修復を行った場合は、アルミニウム缶の従来の化成処
理や水洗後の乾燥を兼ねることができる。
In the above method, when the boehmite film is formed by the boehmite forming method using dry steam and the chemical conversion film is repaired, the aluminum can can also be used for conventional chemical conversion treatment and drying after washing with water.

さらにベーマイト処理による化成皮膜の修復において
は、クロムイオン等の有害物質を使用したり生成したり
することがないので、ベーマイト処理後の洗浄が不要で
あり、また排水処理を行う必要もないので、新たの排水
処理設備の設置は不要である。
Furthermore, in the restoration of the chemical conversion film by boehmite treatment, harmful substances such as chromium ions are not used or generated, so cleaning after boehmite treatment is unnecessary, and since there is no need to perform wastewater treatment, There is no need to install new wastewater treatment facilities.

「実施例」 以下、図面および第1表を参照して本発明のアルミニ
ウム缶への耐食性皮膜形成方法を説明する。
"Example" Hereinafter, a method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can of the present invention will be described with reference to the drawings and Table 1.

まず、アルミニウム合金(A3004)シート材を深しぼ
り加工により成形して作製されたアルミニウム缶胴の表
面に、第1の耐食性皮膜を施す。
First, a first corrosion-resistant coating is applied to the surface of an aluminum can body made by forming an aluminum alloy (A3004) sheet material by deep squeezing.

この第1の耐食性皮膜を形成する方法としては、アル
ミニウム缶胴の表面にスプレー方式により、リン酸クロ
ム酸塩系あるいはジルコニウム塩系の化成処理を施すこ
とによって行なわれる。
As a method of forming the first corrosion-resistant film, the surface of the aluminum can body is subjected to a chemical conversion treatment of a chromate phosphate or zirconium salt by a spray method.

この第1の耐食性皮膜の形成条件を第1表にまとめて
示した。
The conditions for forming the first corrosion-resistant film are shown in Table 1.

次いで、この第1の耐食性皮膜を形成したアルミニウ
ム缶胴を純水によって水洗した後、直ちに、あるいは乾
燥後に、第2の耐食性皮膜としてベーマイト皮膜を形成
する。
Next, the aluminum can body on which the first corrosion-resistant film is formed is washed with pure water and immediately or after drying, a boehmite film is formed as a second corrosion-resistant film.

このベーマイト皮膜を形成する方法としては、ベーマ
イト処理液中、ドライ水蒸気中、飽和水蒸気中に保持し
て行う方法があげられる。
As a method for forming the boehmite film, there is a method in which the boehmite treatment is carried out in a boehmite treatment liquid, in dry steam, or in saturated steam.

上記ベーマイト処理液中において、ベーマイト皮膜を
形成する方法は、比抵抗が1×105Ω・cm以上の純水あ
るいはこの条件の純水にアンモニア,アミン,アルコー
ルアミンおよびアミドから選ばれる化合物を添加してな
る水溶液を温度90℃以上に熱したものをベーマイト処理
液とし、このベーマイト処理液中にアルミニウム缶を浸
漬することによって行なわれる。
A method for forming a boehmite film in the above boehmite treatment solution is to add a compound selected from ammonia, amine, alcoholamine and amide to pure water having a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more or pure water under these conditions. The resulting aqueous solution is heated to a temperature of 90 ° C. or higher to obtain a boehmite treatment solution, and the aluminum can is immersed in the boehmite treatment solution.

以下、図面を用いてドライ水蒸気中あるいは飽和水蒸
気中においてベーマイト皮膜を形成する方法について説
明する。第3図は、ドライ水蒸気あるいは飽和水蒸気に
よるベーマイト形成装置の概略構成図である。
Hereinafter, a method of forming a boehmite film in dry steam or saturated steam will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a boehmite forming apparatus using dry steam or saturated steam.

第3図において符号11は装置を示している。この装置
11は処理室12と水蒸気供給室13および加熱保温管14とか
らなっている。
In FIG. 3, reference numeral 11 denotes an apparatus. This device
Numeral 11 denotes a processing chamber 12, a steam supply chamber 13, and a heating and keeping tube 14.

処理室12は水蒸気供給室13と加熱保温管14によって連
通されており、水蒸気供給室13から加熱保温管14を通し
て飽和水蒸気15aあるいはドライ不飽和水蒸気15bが送り
込まれるようになっている。また、この処理室12には排
気口16が設けられている。
The processing chamber 12 is communicated with the steam supply chamber 13 by a heating and keeping tube 14, and saturated steam 15a or dry unsaturated steam 15b is sent from the steam supply chamber 13 through the heating and keeping tube 14. The processing chamber 12 is provided with an exhaust port 16.

水蒸気供給室13内にはヒーター17が取り付けられてお
り、純水18が入れられるようになっている。
A heater 17 is mounted in the steam supply chamber 13 so that pure water 18 can be charged.

また、図中点線で示した部分はこの装置全体を加熱す
ることによって所定の温度に保持するための加熱保温ヒ
ーター19である。
A portion indicated by a dotted line in the figure is a heating and heating heater 19 for heating the entire apparatus to maintain a predetermined temperature.

さらに加熱保温管14にはバルブ20が設けられており、
このバルブ20を開くことにより装置内の空気を排気する
ことができ、バルブ20を閉めた後バルブ23をあけ、処理
室12に設けられた圧力調整バルブ24を動作させることに
よってこの装置内の圧力が調節できるようになってい
る。
Further, a valve 20 is provided in the heating and insulated tube 14,
By opening this valve 20, the air in the apparatus can be exhausted.After closing the valve 20, the valve 23 is opened, and by operating the pressure adjusting valve 24 provided in the processing chamber 12, the pressure in the apparatus can be reduced. Can be adjusted.

以上のような構成の装置を用いて第1の耐食性皮膜を
形成してなるアルミニウム缶胴21へベーマイトを形成す
るには、以下のような方法による。
In order to form boehmite on the aluminum can body 21 having the first corrosion-resistant film formed thereon using the apparatus having the above-described structure, the following method is used.

第3図に示した装置11の水蒸気供給室13内に純水18を
入れ、これをヒーター17によって加熱して水蒸気22を発
生させる。そして、この発生させた水蒸気22を加熱保温
ヒーター19によって装置全体を加熱することによって、
飽和水蒸気処理においては100〜130℃、そして、不飽和
水蒸気処理においては140〜250℃に加熱し保温し、加熱
保温管14に設けられたバルブ20から空気を排気する。充
分水蒸気が発生し、水蒸気供給室13内に水蒸気が充分充
満したら、第1の耐食性皮膜を形成してなるアルムニウ
ム缶胴21を処理室12内に入れ、次にバルブ20を閉め、バ
ルブ23をあけ、水蒸気を処理室12に導く。処理室12に設
けられた圧力調節バルブ24を動作させることによって、
この装置内の気圧を1〜10気圧の所定値に保って、水蒸
気供給室13内において発生させた水蒸気22を飽和水蒸気
15aあるいはドライ不飽和水蒸気15bにして処理室12内に
連続的に供給する。尚、水蒸気導入にあたって予め処理
室12内は予熱されている。
Pure water 18 is charged into the steam supply chamber 13 of the apparatus 11 shown in FIG. 3, and is heated by the heater 17 to generate steam 22. Then, the generated steam 22 is heated by the heating / insulating heater 19 to heat the entire apparatus.
In the case of the saturated steam treatment, the temperature is heated to 100 to 130 ° C., and in the case of the unsaturated steam treatment, the temperature is kept at 140 to 250 ° C. to keep the temperature. When sufficient steam is generated and the steam supply chamber 13 is sufficiently filled with steam, an aluminum can body 21 having a first corrosion-resistant film formed therein is put into the treatment chamber 12, then the valve 20 is closed, and the valve 23 is closed. Opening, the steam is led to the processing chamber 12. By operating the pressure control valve 24 provided in the processing chamber 12,
While maintaining the pressure in the apparatus at a predetermined value of 1 to 10 atm, the steam 22 generated in the steam supply chamber 13 is
It is continuously supplied into the processing chamber 12 as 15a or dry unsaturated steam 15b. Note that the inside of the processing chamber 12 is preheated before introducing steam.

そして、この供給された100〜130℃の飽和水蒸気15a
あるいは140〜250℃のドライ不飽和水蒸気15bによっ
て、処理室12内の第1の耐食性皮膜を形成してなるアル
ミニウム缶胴21の第1の耐食性皮膜の熱クラック部にお
いてベーマイトよりなる第2の耐食性皮膜を形成し、ア
ルミニウム缶胴21の表面に混和物複合皮膜を得る。
Then, the supplied saturated steam 15a of 100 to 130 ° C.
Alternatively, the second corrosion resistance made of boehmite in the thermal crack portion of the first corrosion resistant film of the aluminum can body 21 formed with the first corrosion resistant film in the processing chamber 12 by the dry unsaturated steam 15b at 140 to 250 ° C. A film is formed, and an admixture composite film is obtained on the surface of the aluminum can body 21.

次いで、このアルミニウム缶の内外面に、従来と同様
の方法で塗装を施し、この塗装の焼付けを行う。
Next, the inner and outer surfaces of the aluminum can are coated with the same method as in the prior art, and the coating is baked.

なお、以上の説明においては、第1の耐食性皮膜を形
成したアルミニウム缶胴を純水によって水洗した後、直
ちに、あるいは乾燥後に、第2の耐食性皮膜としてベー
マイト皮膜を形成したが、ベーマイト処理を行う順番と
しては、これに限定されるものではなく、塗装およびこ
の塗装の焼付けを行った後にベーマイト処理を施しても
よい。
In the above description, the boehmite film is formed as the second corrosion-resistant film immediately or after the aluminum can body on which the first corrosion-resistant film is formed is rinsed with pure water or dried. The order is not limited to this, and the boehmite treatment may be performed after painting and baking of this painting.

また、ドライ水蒸気によるベーマイト処理を行う場合
には、第1の耐食性皮膜を施した後の水洗の乾燥を兼ね
ることができ、さらに塗装後の焼付けも兼ねることがで
きる。
Further, in the case of performing boehmite treatment with dry steam, it can also serve as drying for washing with water after forming the first corrosion-resistant film, and can also serve as baking after painting.

「実験例1」 アルミニウム合金A3004H19シート材(厚さ0.35mm)を
深しぼり加工により形成し、アルミニウム缶胴(缶径66
mm,缶高さ170mm)を作製した。このアルミニウム缶胴に
第1の耐食性皮膜を形成した。この第1の耐食性皮膜と
してはリン酸クロム酸塩系皮膜(Cr量15mg/m2)・・・
(試料1,2)およびジルコニウム塩系皮膜(Zr量15mg/
m2)・・・(試料3,4)の二種類行った。さらにこのア
ルミニウム缶を比抵抗が106Ω・cm以上の純水で処理
し、直ちにアルミニウム缶胴を以下に示す条件のドライ
水蒸気中において第2の耐食性皮膜を形成した。
"Experimental example 1" Aluminum alloy A3004H19 sheet material (thickness 0.35mm) was formed by deep squeezing and the aluminum can body (can diameter 66)
mm, can height 170 mm). A first corrosion-resistant film was formed on the aluminum can body. As the first corrosion resistant film, a chromate phosphate film (Cr amount 15 mg / m 2 )
(Samples 1 and 2) and zirconium salt-based coating (Zr content 15mg /
m 2 )... (Samples 3 and 4) were performed. Further, this aluminum can was treated with pure water having a specific resistance of 10 6 Ω · cm or more, and a second corrosion-resistant film was immediately formed on the aluminum can body in dry steam under the following conditions.

尚、この時のドライ水蒸気中におけるベーマイト処理
によって純水処理により濡れていたアルミニウム缶の乾
燥を兼ねることができた。
The boehmite treatment in the dry steam at this time could also serve to dry the aluminum can wet by the pure water treatment.

ベーマイトの形成条件 温度;200℃ 水蒸気圧;1atm・・・(試料1),(試料3) 5atm・・・(試料2),(試料4) 処理時間;2分 また、比較例として第1の耐食性皮膜のみを形成した
後に、乾燥(200℃,1分)を行ったものを作製した。
Conditions for forming boehmite Temperature: 200 ° C. Steam pressure: 1 atm (sample 1), (sample 3) 5 atm (sample 2), (sample 4) Processing time: 2 minutes After forming only the corrosion-resistant film, it was dried (200 ° C., 1 minute) to produce a film.

第1の耐食性皮膜 (比較例A)・・・リン酸クロム酸塩系皮膜 (比較例B)・・・ジルコニウム塩系皮膜 次いで、試料1,2,3,4および比較例A,Bについて、 缶胴外面塗装(エポキシアミノ樹脂,塗膜厚5μm)
→焼付け(210℃,2分)→缶胴内面塗装(熱硬化ビニル
系樹脂、塗膜厚5μm)→焼付け(200℃,2分)→フラ
ンジ,ネッキングを行なった。
First Corrosion Resistant Coating (Comparative Example A): Chromic Phosphate-Based Coating (Comparative Example B): Zirconium Salt-Based Coating Next, for samples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples A and B, Can body outer surface coating (epoxy amino resin, coating thickness 5μm)
→ baking (210 ° C, 2 minutes) → inner coating of the can body (thermosetting vinyl resin, coating thickness 5 μm) → baking (200 ° C, 2 minutes) → flange and necking.

さらに試料1,2,3,4に対して、各々と同様の第1の耐
食性皮膜処理→第2の耐食性皮膜処理→塗装,焼付けを
行ったアルミニウム缶蓋(素材A5182H38)を作製した。
Further, aluminum can lids (material A5182H38) were prepared for Samples 1, 2, 3, and 4 by performing the same first corrosion-resistant coating treatment, second corrosion-resistant coating treatment, and painting and baking.

同様にして、比較例A,Bに対しても第1の耐食性皮膜
→乾燥→塗装,焼付けを行ったアルミニウム缶胴を作製
した。
Similarly, for Comparative Examples A and B, an aluminum can body was prepared by performing a first corrosion-resistant coating, drying, painting, and baking.

以上のようにして作製した試料1,2,3,4および比較例
A,Bのアルミニウム缶について、以下のような評価試験
を実施した。尚、試験数はそれぞれ5缶ずつについて実
施した。
Samples 1, 2, 3, and 4 prepared as above and Comparative Example
The following evaluation tests were performed on the aluminum cans A and B. In addition, the test number was implemented about 5 cans each.

それぞれのアルミニウム缶胴に3%のNaCl水溶液を50
0ml注入し、大気下,常温で1カ月間を保存し、各々の
缶におけるNaCl溶液中へのAl溶出量を測定した。この結
果を第2表に示す。
50% 3% NaCl solution in each aluminum can body
After injecting 0 ml, the solution was stored for one month at room temperature under the atmosphere, and the amount of Al eluted into the NaCl solution in each can was measured. Table 2 shows the results.

第2表に示したように、第1の耐食性皮膜の上にさら
に第2の耐食性皮膜としてベーマイト皮膜を施して複合
化したアルミニウム缶(試料1,2,3,4)は、第1の耐食
性皮膜のみを施したアルミニウム缶(比較例A,B)と比
して良好な耐食性を示した。
As shown in Table 2, the aluminum can (samples 1, 2, 3, and 4) obtained by applying a boehmite film as a second corrosion-resistant film on the first corrosion-resistant film to form a composite has the first corrosion resistance. It showed better corrosion resistance than aluminum cans with only a coating (Comparative Examples A and B).

次に、塗装,焼付け工程まで施した試料1,2,3,4およ
び比較例A,Bに対応する試料5,6,7,8および比較例C,Dの
アルミニウム缶の缶底未塗装部を対象として、加熱殺菌
試験としてパステライザー処理を模擬して、80℃の市水
に30分間浸漬し、缶底外面の変色状態を目視で判定し、
この結果を第3表に示した。
Next, the unpainted portions of the aluminum bottoms of the aluminum cans of Samples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples A, B and Samples 5, 6, 7, 8 and Comparative Examples C, D, which were subjected to the coating and baking processes For the target, simulating pasteurizer treatment as a heat sterilization test, immersed in city water of 80 ° C. for 30 minutes, visually determine the discoloration state of the can bottom outer surface,
The results are shown in Table 3.

さらに、水蒸気殺菌試験としてレトルト処理を模擬し
て125℃の飽和水蒸気中に、試料5,6,7,8および比較例C,
Dのアルミニウム缶を20分間さらし、未塗装部である缶
底外面の変色状態を目視で判定し、結果を第3表に示し
た。
Further, as a steam sterilization test, simulating retort treatment, in 125 ° C saturated steam, samples 5, 6, 7, 8 and Comparative Example C,
The aluminum can of D was exposed for 20 minutes, and the discolored state of the outer surface of the can bottom, which was an unpainted portion, was visually judged. The results are shown in Table 3.

第3表を見てわかるように、第1の耐食性皮膜にさら
にベーマイト皮膜を複合化した試料5,6,7,8のアルミニ
ウム缶の缶底未塗装部は、加熱殺菌試験および水蒸気殺
菌試験において変色を生じることがなかった。一方、第
1の耐食性皮膜のみを有する比較例C,Dのアルミニウム
缶の缶底未塗装部は変色を生じた。
As can be seen from Table 3, the unpainted portions of the aluminum cans of Samples 5, 6, 7, and 8 in which the boehmite film was further combined with the first corrosion-resistant film were subjected to the heat sterilization test and the steam sterilization test. No discoloration occurred. On the other hand, the unpainted portions of the aluminum cans of Comparative Examples C and D having only the first corrosion-resistant coating were discolored.

次に、試料1,2,3,4および比較例A,Bに対応するアルミ
ニウム缶胴にラガービールあるいはオレンジジュースを
充填し、それぞれの缶胴の処理に応じた処理を施したア
ルミニウム缶蓋で巻締めして、缶詰体とした。・・・
(試料9,10,11,12)、・・・(比較例E,F) 以上のようにして得られた試料9,10,11,12および比較
例E,Fの缶詰体の内容物中へAl溶出量の測定およびT型
塗膜剥離試験法による缶胴内面塗膜の密着力を測定を行
って、結果を第4表に示した。
Next, aluminum can bodies corresponding to Samples 1, 2, 3, 4 and Comparative Examples A and B were filled with lager beer or orange juice, and the aluminum can lids that had been treated according to the treatment of each can body were used. It was tightened to give a canned body. ...
(Samples 9, 10, 11, 12), ... (Comparative Examples E, F) In the contents of the cans of Samples 9, 10, 11, 12 and Comparative Examples E, F obtained as described above. The elution amount of Al and the adhesion of the coating film on the inner surface of the can body were measured by a T-type coating film peeling test method, and the results are shown in Table 4.

第4表を見てわかるように、第1の耐食性皮膜の上に
さらに第2の耐食性皮膜を複合化した試料9,10,11,12の
アルミニウム缶詰体はいずれも、比較例E,Fと比較して
内容物に対する耐食性および塗膜2次密着力が優れてい
た。
As can be seen from Table 4, the aluminum cans of Samples 9, 10, 11, and 12 in which the second corrosion-resistant coating was further composited on the first corrosion-resistant coating were all the same as Comparative Examples E and F. In comparison, the corrosion resistance to the contents and the secondary adhesion of the coating film were excellent.

「実験例2」 アルミニウム缶胴に第1表に示した工程に従って、ジ
ルコニウム塩系の第1の耐食性皮膜(Zr量10mg/m2)を
形成し、11×106Ω・cmの純水で水洗した後、直ちに、
以下に示す条件でベーマイト処理し、第2の耐食性皮膜
を形成し、引き続き、塗装,焼付けを模擬して200℃,5
分の熱処理を実施して試料を作製した。
"Experimental example 2" A zirconium salt-based first corrosion-resistant film (Zr content 10 mg / m 2 ) was formed on an aluminum can body according to the steps shown in Table 1, and purified with 11 × 10 6 Ω · cm pure water. Immediately after washing with water,
A boehmite treatment was performed under the following conditions to form a second corrosion resistant film.
A sample was prepared by performing heat treatment for one minute.

ベーマイト処理条件 圧力;1atm(ドライ水蒸気) 水蒸気温度; 140℃・・・試料13 180℃・・・試料14 200℃・・・試料15 220℃・・・試料16 250℃・・・試料17 処理時間;120秒 また、比較例として上記の条件で、水蒸気温度を120
℃としたベーマイト処理を行った。・・・(比較例G) さらに第1の耐食性皮膜のみからなるものを作製し
た。・・・(比較例H) 上記の試料13,14,15,16,17および比較例G,Hのアルミ
ニウム缶に実験例1と同条件の加熱殺菌試験(市水,80
℃,30分)および水蒸気殺菌試験(飽和水蒸気,125℃,20
分)を実施した。
Boehmite treatment conditions Pressure; 1 atm (dry steam) Steam temperature; 140 ° C ・ ・ ・ Sample 13 180 ° C ・ ・ ・ Sample 14 200 ° C ・ ・ ・ Sample 15 220 ° C ・ ・ ・ Sample 16 250 ° C ・ ・ ・ Sample 17 Processing time ; 120 seconds Also, as a comparative example, under the above conditions,
A boehmite treatment at a temperature of ° C was performed. ... (Comparative Example G) Further, a film composed of only the first corrosion-resistant film was produced. ... (Comparative Example H) Heat sterilization test (City Water, 80) on the aluminum cans of Samples 13, 14, 15, 16, 17 and Comparative Examples G and H under the same conditions as Experimental Example 1
℃, 30 minutes) and steam sterilization test (saturated steam, 125 ℃, 20
Min).

この結果を第5表に示す。 Table 5 shows the results.

第5表を見てわかるように、試料13,14,15,16,17のア
ルミニウム缶はいづれも加熱殺菌試験および水蒸気殺菌
試験に対して何の変化も見られなかった。一方、ベーマ
イト処理温度が120℃の比較例Gや第1の耐食性皮膜の
みを施した比較例Hのアルミニウム缶には、いずれも変
色が見られた。
As can be seen from Table 5, none of the aluminum cans of Samples 13, 14, 15, 16 and 17 showed any change with respect to the heat sterilization test and the steam sterilization test. On the other hand, discoloration was observed in the aluminum can of Comparative Example G in which the boehmite treatment temperature was 120 ° C. and Comparative Example H in which only the first corrosion-resistant coating was applied.

「実験例3」 アルミニウム缶胴に第1表に示した工程に従って、ジ
ルコニウム塩系の第1の耐食性皮膜(Zr量10mg/m2)を
形成した後、以下に示す処理水でアルミニウム缶を処理
した。
In compliance with the steps shown in Table 1 in "Experimental Example 3" aluminum can body, after the formation of the first corrosion-resistant coating of zirconium salt (Zr weight 10 mg / m 2), processes the aluminum can with treated water in the following did.

処理水溶液 (比抵抗が106Ω・cmの純水に下記の薬品を添加) 添加薬品濃度; アンモニア0.5%・・・試料18 モノエチルアミン・・・試料19 トリエタノールアミン・・・試料20 添加なし(純水)・・・試料21 次いで、これらのアルミニウム缶に直ちに以下に示す
条件でベーマイト処理を施した。
Treatment aqueous solution (The following chemicals are added to pure water with a specific resistance of 10 6 Ω · cm) Additive concentration: Ammonia 0.5% ・ ・ ・ Sample 18 Monoethylamine ・ ・ ・ Sample 19 Triethanolamine ・ ・ ・ Sample 20 No addition (Pure water) Sample 21 These aluminum cans were immediately subjected to boehmite treatment under the following conditions.

ベーマイト処理条件 圧力;1atm(ドライ水蒸気) 水蒸気温度;180℃ 処理時間;20秒,40秒,60秒,80秒,100秒,120秒 また、第1の耐食性皮膜形成後、市水(102Ω・cm)
で洗浄を行い、直ちにベーマイト処理を施したものを作
製した。・・・(比較例I) 以上のようにして作製した試料18,19,20,21および比
較例Iのアルミニウム缶に実施例1と同条件の加熱殺菌
試験(市水,80℃,30分)を実施した。
Boehmite treatment conditions Pressure; 1 atm (dry steam) Steam temperature; 180 ° C Treatment time: 20 seconds, 40 seconds, 60 seconds, 80 seconds, 100 seconds, 120 seconds After the formation of the first corrosion resistant film, city water (10 2 Ω ・ cm)
, And immediately subjected to boehmite treatment. ··· (Comparative Example I) Heat sterilization test under the same conditions as in Example 1 (city water, 80 ° C, 30 minutes) was performed on the samples 18, 19, 20, 21 and the aluminum cans of Comparative Example I produced as described above. ).

その結果、試料18,19,20では40秒以上、試料21では60
秒以上のベーマイト処理を行えば変色を生じなかった。
As a result, in Samples 18, 19 and 20, more than 40 seconds, in Sample 21, 60
Discoloration did not occur when the boehmite treatment was performed for more than a second.

これに対して比較例Iは80秒のベーマイト処理を行っ
ても、上記の加熱殺菌試験において変色を生じた。
On the other hand, in Comparative Example I, even after the boehmite treatment for 80 seconds, discoloration occurred in the above heat sterilization test.

「実験例4」 アルミニウム缶胴に第1表に示した工程に従い、ジル
コニウム塩系の第1の耐食性皮膜(Zr量10mg/m2)を形
成した後、比抵抗106Ω・cmの純水で洗浄を行い、次い
でこれを乾燥(200℃,1分)させた。次いで、第3図に
おいて示した装置11の水蒸気供給室13内の水蒸気中にア
ルミニウム缶胴を懸垂し、飽和水蒸気中で以下に示す条
件でベーマイト処理を施した。
"Experimental example 4" A zirconium salt-based first corrosion-resistant film (Zr content 10 mg / m 2 ) was formed on an aluminum can body according to the steps shown in Table 1, and then purified water having a specific resistance of 10 6 Ω · cm. , And then dried (200 ° C., 1 minute). Next, the aluminum can body was suspended in steam in the steam supply chamber 13 of the apparatus 11 shown in FIG. 3, and subjected to boehmite treatment in saturated steam under the following conditions.

ベーマイト処理条件 水蒸気温度; 110℃・・・試料22 130℃・・・試料23 150℃・・・試料24 処理時間;2分 また、上記ベーマイト処理条件において、水蒸気温度
を90℃としてベーマイト処理を施したものを作製した。
・・・(比較例J) 以上のようにして作製した試料22,23,24および比較例
Jのアルミニウム缶に実験例1と同条件で水蒸気殺菌試
験(飽和水蒸気,125℃,20分)を実施した。
Boehmite treatment conditions Steam temperature; 110 ° C ··· Sample 22 130 ° C ··· Sample 23 150 ° C ··· Sample 24 Treatment time; 2 minutes Under the above boehmite conditions, the steam temperature was 90 ° C and the boehmite treatment was performed. This was produced.
... (Comparative Example J) A steam sterilization test (saturated steam, 125 ° C, 20 minutes) was performed on the aluminum cans of Samples 22, 23, and 24 and Comparative Example J as described above under the same conditions as in Experimental Example 1. Carried out.

その結果、試料22,23,24はいずれも変色を生じなかっ
た。一方、比較例Jでは部分的な白変色を生じた。
As a result, none of Samples 22, 23, and 24 caused discoloration. On the other hand, in Comparative Example J, partial white discoloration occurred.

「実験例5」 アルミニウム缶胴に第1表に示した工程に従って、ジ
ルコニウム塩系の第1の耐食性皮膜(Zr量10mg/m2)を
形成した。次いで、比抵抗が106Ω・cmの純水で洗浄
し、これを乾燥(200℃,1分)後、以下に示すベーマイ
ト処理水に浸漬し、第2の耐食性皮膜としてベーマイト
皮膜を形成した。さらにこれらのアルミニウム缶胴に塗
装,焼付けを模擬して熱処理(200℃,5分)を施した。
Experimental Example 5 A zirconium salt-based first corrosion-resistant film (Zr content: 10 mg / m 2 ) was formed on an aluminum can body according to the steps shown in Table 1. Then, the substrate was washed with pure water having a specific resistance of 10 6 Ω · cm, dried (200 ° C., 1 minute), and immersed in boehmite-treated water shown below to form a boehmite film as a second corrosion-resistant film. . Furthermore, these aluminum can bodies were subjected to heat treatment (200 ° C, 5 minutes) to simulate painting and baking.

ベーマイト処理条件 処理水;(比抵抗106Ω・cmの純水に薬品添加) アンモニア・・・試料25 (0.4%) モノエチルアミン (0.7%)・・・試料26 トリエタノールアミン・・・試料27 (0.6%) 添加なし(純水)・・・試料28 処理温度;100℃ 処理時間;60秒,80秒,100秒,120秒,140秒 以上のようにして作製した試料25,26,27,28のアルミ
ニウム缶胴に実験例1と同条件の加熱殺菌試験(市水,8
0℃,30分)を実施した。
Boehmite treatment conditions treated water; (ratio of pure water to chemicals added resistor 10 6 Ω · cm) Ammonia ... Sample 25 (0.4%) monoethyl amine (0.7%) ... sample 26 triethanolamine ... sample 27 (0.6%) No addition (pure water) ・ ・ ・ Sample 28 Processing temperature; 100 ° C Processing time; 60 seconds, 80 seconds, 100 seconds, 120 seconds, 140 seconds Samples 25, 26, 27 prepared as above And 28 aluminum can bodies were subjected to a heat sterilization test under the same conditions as in Experimental Example 1 (City Water, 8
(0 ° C., 30 minutes).

その結果、上記の各薬品を添加した試料25,26,27につ
いては、上記の処理時間が80秒以上で、加熱殺菌試験に
対して変色を生じることがなかった。
As a result, for the samples 25, 26, and 27 to which the above-mentioned chemicals were added, the treatment time was 80 seconds or more, and no discoloration occurred in the heat sterilization test.

また、純水によるベーマイト処理を行った試料28は10
0秒以上の処理で、加熱殺菌試験に対して変色を生じる
ことがなかった。
The sample 28 which was subjected to boehmite treatment with pure water was 10
The treatment for 0 seconds or longer did not cause discoloration in the heat sterilization test.

「実験例6」 アルミニウム缶胴に第1表の工程に従ってジルコニウ
ム塩系の第1の耐食性皮膜(Zr量10mg/m2)を形成し
た。次いでこのアルミニウム缶に、乾燥(200℃,1分)
→缶胴外面塗装(エポキシアミノ樹脂,塗膜厚5μm)
→焼付け(210℃,2分)→缶胴内面塗装(熱硬化ビニル
系樹脂,塗膜厚5μm)→焼付け(200℃,2分)を実施
した。さらにこのアルミニウム缶胴の未塗装部である缶
底外面を像に対して、ドライ水蒸気中(200℃,1atm)
で、180秒のベーマイト処理を実施し、ベーマイト皮膜
層を形成した。・・・試料29 また、缶底外面に上記ベーマイト処理を施していない
以外は、試料29と同様の処理を行っているものを比較例
とした。・・・比較例K 以上のようにして作製した試料29および比較例Kに実
験例1と同条件の加熱殺菌試験(市水,80℃,30分)およ
び水蒸気殺菌試験(飽和水蒸気,125℃,20分)を実施し
た。
To form a first corrosion-resistant coating of zirconium salt according Table 1 step in "Experimental Example 6" aluminum can body (Zr weight 10mg / m 2). Then dry in this aluminum can (200 ℃, 1 minute)
→ Can body exterior coating (epoxy amino resin, coating thickness 5 μm)
→ Baking (210 ° C, 2 minutes) → Inner body inner coating (thermosetting vinyl resin, coating thickness 5 μm) → Baking (200 ° C, 2 minutes). Further, the outer surface of the can bottom, which is the unpainted part of the aluminum can body, is placed in dry steam (200 ° C, 1 atm) against the image
Then, boehmite treatment was performed for 180 seconds to form a boehmite coating layer. ... Sample 29 A sample subjected to the same treatment as Sample 29 except that the above-mentioned boehmite treatment was not applied to the outer surface of the can bottom was used as a comparative example. ... Comparative Example K The heat sterilization test (city water, 80 ° C, 30 minutes) and the steam sterilization test (saturated steam, 125 ° C) under the same conditions as in Experimental Example 1 were applied to Sample 29 and Comparative Example K prepared as described above. , 20 minutes).

その結果、試料29のアルミニウム缶のアルミニウム缶
底外面は、加熱殺菌試験,水蒸気殺菌試験のいずれに対
しても変色が生じることはなかった。
As a result, the outer surface of the aluminum can bottom of the aluminum can of Sample 29 did not discolor in any of the heat sterilization test and the steam sterilization test.

一方、比較例Kのアルミニウム缶のアルミニウム缶底
外面は、加熱殺菌試験に対しては、全面が褐色に変色
し、水蒸気殺菌試験に対しては、全面が白色に変色し
た。
On the other hand, the entire outer surface of the aluminum can bottom of the aluminum can of Comparative Example K turned brown in the heat sterilization test and turned white in the steam sterilization test.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明のアルミニウム缶への耐
食性皮膜の形成方法によれば、従来の化成皮膜即ちリン
酸クロム酸塩系皮膜あるいはジルコニウム塩系皮膜を施
したアルミニウム缶はその後の乾燥あるいは塗装の焼付
け等の高温の熱処理(例えば200℃,1分)により化成皮
膜層に熱クラックを生じ、耐食性が低下するが、化成処
理後の乾燥と同時あるいは乾燥後にベーマイト処理を施
すことによって、化成皮膜の熱クラック部において露出
した母材にアルミニウム合金の表面にベーマイト皮膜を
形成することにより、熱損傷を受けた化成皮膜の修復が
可能である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can of the present invention, an aluminum can provided with a conventional chemical conversion film, that is, a phosphate chromate-based film or a zirconium salt-based film, High temperature heat treatment (for example, 200 ° C., 1 minute) such as drying or baking of the coating causes thermal cracks in the chemical conversion coating layer and lowers corrosion resistance. However, boehmite treatment is performed simultaneously with or after drying after chemical conversion treatment. By forming the boehmite film on the surface of the aluminum alloy on the base material exposed at the thermal crack portion of the chemical conversion film, it is possible to repair the chemically damaged chemical film.

また、本発明の方法によって形成された耐食皮膜にあ
っては、第1の耐食性皮膜である化成皮膜と第2の化成
皮膜であるベーマイト皮膜は相互に補完の関係にあり、
これらの混和物複合皮膜層は連続性を有し、母材のアル
ミニウム合金を保護し、アルミニウム缶表面に良好な耐
食性および熱安定性を付与する。よって、本発明の方法
によって耐食性皮膜を施されたアルミニウム缶にあって
は、アルミニウム缶内に飲料水等の内容物を充填した後
に、加熱殺菌処理であるパステライザー処理(加熱水
中,例えば80℃,30分)あるいはレトルト処理(温水中
で予熱後、引き続いて飽和水蒸気中,例えば120℃,30
分)を受けてもアルミニウム缶の缶底外面未塗装部等
が、茶褐色に変色したり、白色に変色したりすることが
ない。
Further, in the corrosion-resistant film formed by the method of the present invention, the chemical conversion film as the first corrosion-resistant film and the boehmite film as the second chemical conversion film are complementary to each other,
These admixture composite coating layers have continuity, protect the base aluminum alloy, and impart good corrosion resistance and thermal stability to the aluminum can surface. Therefore, in an aluminum can provided with a corrosion-resistant coating by the method of the present invention, after filling the contents such as drinking water into the aluminum can, a pasteurizer treatment (heated water, for example, 80 ° C.) which is a heat sterilization treatment is performed. , 30 minutes) or retort treatment (after preheating in warm water, then in saturated steam, for example at 120 ° C, 30 minutes)
Even if it is subjected to (min), the unpainted portion on the outer surface of the aluminum bottom of the aluminum can does not discolor to brown or white.

また、混和物複合皮膜の耐食性が良好であり、経時変
質が少ないため、内容物へのアルミニウムの溶出量が少
なく、更に良好な塗膜2次密着性を示す。
In addition, since the corrosion resistance of the composite film of the admixture is good and the deterioration with time is small, the elution amount of aluminum into the content is small, and the secondary adhesion of the coating film is more excellent.

さらに本発明のアルミニウム缶への耐食性皮膜形成方
法による化成皮膜の補修処理であるベーマイト形成にお
いては処理後の水洗が不要であり、有害な重金属イオン
を含まないため、新たな排水処理設備を設ける必要がな
い。
Further, in the boehmite formation, which is the repair treatment of the chemical conversion coating on the aluminum can of the present invention by the method for forming a corrosion-resistant coating, washing with water after the treatment is unnecessary, and harmful heavy metal ions are not contained. There is no.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、従来のアルミニウム缶底部の概略断面図、第
2図は、本発明の方法によって形成されたベーマイト皮
膜および化成皮膜よりなる混和物複合皮膜を示す概略断
面図、第3図はアルミニウム缶へベーマイトを形成する
ための装置の概略構成図である。 2……第1の耐食性皮膜(化成皮膜)、 4……アルミニウム合金、 5……第2の耐食性皮膜(ベーマイト皮膜)、 6……混和物層(混和物複合皮膜)、 21……アルミニウム缶。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional aluminum can bottom part, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an admixture composite film comprising a boehmite film and a chemical conversion film formed by the method of the present invention, and FIG. It is a schematic structure figure of an apparatus for forming boehmite in a can. 2 ... first corrosion-resistant film (chemical conversion film), 4 ... aluminum alloy, 5 ... second corrosion-resistant film (boehmite film), 6 ... mixture layer (mixture composite film), 21 ... aluminum can .

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルミニウム合金を素材とするアルミニウ
ム缶への耐食性皮膜の形成方法において、該アルミニウ
ム缶にリン酸クロム酸塩系処理あるいはジルコニウム塩
系処理を実施して第1の耐食性皮膜を形成し、次にベー
マイト処理を施して第2の耐食性皮膜を形成することを
特徴とするアルミニウム缶への耐食性皮膜形成方法。
1. A method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can made of an aluminum alloy, wherein the aluminum can is subjected to a chromate phosphate treatment or a zirconium salt treatment to form a first corrosion-resistant film. And a boehmite treatment to form a second corrosion-resistant film on the aluminum can.
【請求項2】請求項(1)の記載においてベーマイト処
理がドライ水蒸気中で行う処理であり、該水蒸気の温度
が140〜250℃であることを特徴とするアルミニウム缶へ
の耐食性皮膜形成方法。
2. The method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can according to claim 1, wherein the boehmite treatment is performed in dry steam, and the temperature of the steam is 140 to 250 ° C.
【請求項3】請求項(1)の記載においてベーマイト処
理が飽和水蒸気中で行う処理であり、該水蒸気の温度が
100〜130℃であることを特徴とするアルミニウム缶への
耐食性皮膜形成方法。
3. The method according to claim 1, wherein the boehmite treatment is performed in saturated steam, and the temperature of the steam is
A method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can, wherein the temperature is 100 to 130 ° C.
【請求項4】請求項(1)の記載においてベーマイト処
理が、比抵抗が1×105Ω・cm以上の純水中あるいは比
抵抗が1×105Ω・cm以上の純水にアンモニア,アミ
ン,アルコールアミンおよびアミドから選ばれる化合物
を合計で0.01〜3重量%添加してなる温度90℃以上の水
溶液中で行う処理であることを特徴とするアルミニウム
缶への耐食性皮膜形成方法。
4. The method according to claim 1, wherein the boehmite treatment is performed by adding ammonia, pure water having a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more, or pure water having a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more to ammonia. A method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can, characterized in that the treatment is carried out in an aqueous solution at a temperature of 90 ° C. or more to which a compound selected from amine, alcoholamine and amide is added in a total amount of 0.01 to 3% by weight.
【請求項5】請求項(2)の記載において第1の耐食性
皮膜を形成した後、比抵抗が1×105Ω・cm以上の純水
あるいは比抵抗が1×105Ω・cm以上の純水にアンモニ
ア,アミン,アルコールアミンおよびアミドから選ばれ
る化合物を合計で0.01〜3%添加してなる水溶液を塗布
した後、引き続いてベーマイト処理を実施して第2の耐
食性皮膜を形成することを特徴とするのアルミニウム缶
への耐食性皮膜形成方法。
5. After forming the first corrosion resistant coating in the description of claim (2), the resistivity is 1 × 10 5 Ω · cm or more pure water or the resistivity is 1 × 10 5 Ω · cm or more After applying an aqueous solution obtained by adding a total of 0.01 to 3% of a compound selected from ammonia, amine, alcoholamine and amide to pure water, subsequently performing boehmite treatment to form a second corrosion resistant film. Characterized by the method of forming a corrosion-resistant film on an aluminum can.
【請求項6】アルミニウム合金を素材とするアルミニウ
ム缶への耐食性皮膜の形成方法において、該アルミニウ
ム缶にリン酸クロム酸塩系処理あるいはジルコニウム塩
系処理を実施して第1の耐食性皮膜を形成し、次に塗装
を施し、該塗装膜の焼付けを行って第2の耐食性皮膜を
形成し、更に該アルミニウム缶の未塗装部にベーマイト
処理を施して第3の耐食性皮膜を形成することを特徴と
するアルミニウム缶への耐食性皮膜の形成方法。
6. A method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can made of an aluminum alloy, wherein said aluminum can is subjected to a chromate phosphate treatment or a zirconium salt treatment to form a first corrosion-resistant film. And then applying a coating, baking the coating film to form a second corrosion-resistant film, and further performing a boehmite treatment on an unpainted portion of the aluminum can to form a third corrosion-resistant film. Of forming a corrosion-resistant film on a rotating aluminum can.
【請求項7】請求項(6)の記載においてベーマイト処
理がドライ水蒸気中で行う処理であり、該水蒸気の温度
が140〜200℃であることを特徴とするアルミニウム缶へ
の耐食性皮膜形成方法。
7. The method for forming a corrosion-resistant film on an aluminum can according to claim 6, wherein the boehmite treatment is performed in dry steam, and the temperature of the steam is 140 to 200 ° C.
【請求項8】アルミニウム合金を素材とするアルミニウ
ム缶において、その素材表面がリン酸クロム酸塩系皮膜
あるいはジルコニウム塩系皮膜のいずれかとベーマイト
皮膜の混和物層よりなることを特徴とする耐食性皮膜を
有するアルミニウム缶。
8. An aluminum can made of an aluminum alloy, wherein the surface of the material is made of a mixture of a chromate phosphate coating or a zirconium salt coating and a boehmite coating. Having aluminum cans.
【請求項9】請求項(8)の記載においてアルミニウム
缶において、缶表面の一部に塗装してなることを特徴と
する耐食性皮膜を有するアルミニウム缶。
9. The aluminum can according to claim 8, wherein said aluminum can has a corrosion-resistant coating formed by coating a part of the surface of the can.
【請求項10】アルミニウム合金を素材とするアルミニ
ウム缶で、缶表面の一部に塗装を施してなるアルミニウ
ム缶において、塗装部では塗装膜下にリン酸クロム酸塩
系皮膜層あるいはジルコニウム塩系皮膜層のいずれかを
有し、かつ未塗装部では素材表面にリン酸クロム酸塩系
皮膜あるいはジルコニウム塩系皮膜のいずれかとベーマ
イト皮膜の混和物層を有することを特徴とする耐食性皮
膜を有するアルミニウム缶。
10. An aluminum can made of an aluminum alloy, wherein a part of the surface of the can is painted. In the painted part, a chromic phosphate-based coating layer or a zirconium salt-based coating is provided under the coating film. An aluminum can having a corrosion-resistant coating, characterized in that the uncoated part has an admixture layer of either a chromate phosphate coating or a zirconium salt coating and a boehmite coating in the unpainted part .
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