JP3209835B2 - 金属缶の化成処理方法 - Google Patents

金属缶の化成処理方法

Info

Publication number
JP3209835B2
JP3209835B2 JP21535793A JP21535793A JP3209835B2 JP 3209835 B2 JP3209835 B2 JP 3209835B2 JP 21535793 A JP21535793 A JP 21535793A JP 21535793 A JP21535793 A JP 21535793A JP 3209835 B2 JP3209835 B2 JP 3209835B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chemical conversion
conversion treatment
metal
ppm
quaternary ammonium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21535793A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0762555A (ja
Inventor
俊一 遠藤
智志 宮本
佑一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Nippon Paint Holdings Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Nippon Paint Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd, Nippon Paint Holdings Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Priority to JP21535793A priority Critical patent/JP3209835B2/ja
Priority to EP94113518A priority patent/EP0645473B1/en
Priority to DE69406236T priority patent/DE69406236T2/de
Publication of JPH0762555A publication Critical patent/JPH0762555A/ja
Priority to US08/444,516 priority patent/US5685922A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3209835B2 publication Critical patent/JP3209835B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化成処理液を用いて金
属缶の表面に化成被膜を形成する化成処理方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】金属缶には、底のある筒状の胴部と天板
からなる2ピース缶と、底のない筒状の胴部、底板及び
天板からなる3ピース缶とがある。これらの金属缶の胴
部は、一般に金属板を用いて形成され、成形後、予備脱
脂、脱脂、水洗、化成、水洗、乾燥、塗装の順で、順次
処理される。成形工程から乾燥工程までは、多数の缶胴
が横に広がって幅の広いラインで高速搬送され処理され
ているが、乾燥工程から塗装工程までの間は、ラインの
幅が狭まり、集まった缶胴が1個ずつ搬送されるように
なる。塗装工程においては、1個ずつ搬送されてきた缶
胴の外表面に順次印刷または塗装が施される。
【0003】上述のようにラインの幅が狭まり、搬送さ
れている缶胴が集まってくると、缶胴同士が互いに接触
または衝突する。特に、アルミニウム缶は、一般に高い
表面粗さを有しており、摩擦係数も高い。従って、非常
に速い速度で搬送されている缶胴が集まってくると移動
性が悪くなり、互いに接触または衝突して、缶胴にへこ
みを生じ破損したり、あるいは搬送装置の外部に飛び出
してしまう場合がある。
【0004】このため、特開昭64−85292号公報
では、エチレンオキサイド付加アルコールリン酸エステ
ル、エチレンオキサイド付加アルコール、エチレンオキ
サイド付加脂肪酸などの水溶性物質を表面処理剤として
用い、これを金属缶の外表面にスプレー等することによ
り塗布し、外表面の摩擦係数を減少させて、缶の移動性
を向上させている。
【0005】また、特開平3−207766号公報及び
特開平4−66671号公報では、スチレン系の樹脂、
オルトリン酸または縮合リン酸と水からなるpH4〜6
の表面処理液を用い、これを塗布して缶胴表面のすべり
性を向上させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
64−85292号公報に開示されている表面処理液の
有効成分は、水溶性であるため、この表面処理液を塗布
した後に水洗すると外表面の表面処理液が水洗により除
去されてしまう。従って、この表面処理液は、最終の水
洗工程において用いる水に含有させて用いている。この
ため、完全な水洗を行うことができず、缶胴の底部やフ
ランジ部に水がたまりやすいため表面処理剤の成分が濃
縮して残り、塗膜密着性が低下するという問題があっ
た。
【0007】また、缶胴を搬送させるためのコンベアに
対しても完全な水洗がなされないため、コンベアに表面
処理剤の成分が付着し、コンベアが汚染されるという問
題も生じた。
【0008】さらに、表面処理剤の成分によっては缶表
面が強い撥水性となり、後工程での取り扱いが困難にな
るという問題もあった。また、特開平3−20776号
公報等に開示された方法では、樹脂を含む液を塗布する
ため、従来の工程とは別に特別な工程が必要となり、製
造工程が複雑化するという問題がある。またアルミニウ
ム缶に対しては、塗布後沸水により加熱すると黒色化す
るという問題があり、いわゆる沸水黒変性において好ま
しくないという問題があった。
【0009】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、金属缶の外表面に優れたすべり性を付与する
とともに、水洗してもそのすべり性が低下することな
く、かつ塗膜密着性が低下することのない金属缶の化成
処理方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の化成処理方法
は、化成処理液に炭素数10〜20のアルキル基を1つ
以上有する4級アンモニウム塩を少なくとも20ppm
の濃度となるように添加し、該化成処理液を用いて金属
缶の表面に化成被膜を形成することを特徴としている。
【0011】本発明で用いる4級アンモニウム塩は、炭
素数10〜20のアルキル基を少なくとも1つ以上有す
るものであれば特に限定されるものではないが、例えば
次式で示すような化合物を挙げることができる。
【0012】
【化1】
【0013】(ここで、R1 〜R4 は炭素数1〜20の
アルキル基、アルコキシ基、またはベンジル基を示し、
これらのうち少なくとも1つは炭素数10〜20のアル
キル基であり、XはCl、SO4 、NO3 、またはFを
示す。)本発明で用いられる4級アンモニウム塩は、好
ましくは分子量150〜800程度のものである。
【0014】本発明において、化成処理液に添加する4
級アンモニウム塩の量は少なくとも20ppmの濃度と
なるように添加される。20ppm未満では、金属缶の
摩擦係数低減の効果が十分得られない。また4級アンモ
ニウム塩の添加量は、1000ppm以下であることが
好ましい。1000ppmを超えると、乾燥後における
金属缶の外観及び品質に悪影響を与える場合がある。4
級アンモニウム塩のより好ましい添加量は50〜800
ppmであり、さらに好ましくは100〜500ppm
である。
【0015】本発明において4級アンモニウム塩が添加
される化成処理液は、従来から公知の化成処理液を用い
ることができ、例えばリン酸塩及び/またはフッ素化合
物等の化成被膜を形成することのできる化成処理液を用
いることができる。
【0016】化成処理液の組成としては、少なくとも1
0ppmのリン酸イオン及び/またはフッ素イオンもし
くは錯フッ化物イオンと、少なくとも10ppmの遷移
金属のイオンとを含むことが好ましい。遷移金属イオン
としては、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジ
ウム及び/またはセリウムなどを用いることができる。
これらの遷移金属イオンは、金属陽イオン及び錯イオン
として含有されていてもよい。
【0017】化成処理液のリン酸イオン及び/またはフ
ッ素イオンもしくは錯フッ化物イオンの含有量として、
さらに好ましくは10〜1000ppmである。錯フッ
化物イオンとしては、ケイフッ化物イオン、ホウフッ化
物イオンなどを挙げることができる。なお、フッ素イオ
ンと錯フッ化物イオンとは、化成処理液中に併用されて
いてもよい。
【0018】ジルコニウムなどの遷移金属イオンの含有
量としては、さらに好ましくは20〜125ppmであ
る。本発明において、化成処理は複数回行われてもよ
い。例えば、4級アンモニウム塩を添加していない化成
処理液を用いて化成被膜を形成した後、その上に4級ア
ンモニウム塩を添加した化成処理液を用いて化成処理を
行ってもよい。4級アンモニウム塩を添加していない化
成処理液による化成被膜を下地被膜として形成すること
により、沸水黒変性をさらに向上させることができる。
【0019】また、本発明においては、必要に応じて化
成処理液に消泡剤を添加してもよい。特に、エチレンオ
キサイドを付加した置換基を有した4級アンモニウム塩
は、発泡の問題を生じ易いので、4級アンモニウム塩に
対し0.5重量%〜3重量%程度の消泡剤を添加しても
よい。このような消泡剤としては、ノニオン系界面活性
剤を挙げることができ、プルロニック型のアルコールエ
チレンオキサイドプロピレンオキサイド付加物、ソルビ
タン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。
【0020】
【発明の作用効果】本発明に従えば、化成処理液に特定
の4級アンモニウム塩を添加して化成処理を行うことに
より、化成被膜に4級アンモニウム塩が吸着された無機
有機複合膜が形成される。4級アンモニウム塩は化成被
膜に強固に吸着しているので、化成処理後、水洗しても
4級アンモニウム塩が取り除かれることはなく、4級ア
ンモニウム塩の滑剤としての効果が維持され、水洗後も
処理表面はすべり性を有する。また、水洗のみならず、
酸リンス等の後処理を行ってもすべり性が維持される。
【0021】従って、本発明によれば、水洗によっても
除去されない、優れたすべり性を付与することができ、
金属缶の移動性を向上させることができる。また、金属
缶に印刷・塗布する際には、缶胴の中にマンドレルが入
出されるが、この際にもスムーズにマンドレルを入出さ
せることができ、マンドレルの摩耗を低減することがで
きる。
【0022】さらに、本発明に従い形成される化成被膜
は、優れた塗膜密着性を有している。また、本発明で形
成される化成被膜は、撥水性を示さないので、水洗の際
にも良好な水のり性を与え、後工程においても取り扱い
が容易である。
【0023】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0024】実施例1 4級アンモニウム塩として、以下に示す牛脂アミンエチ
レンオキサイド付加物ベンジルクロライドを用いた。
【0025】
【化2】
【0026】(ここで、Rは牛脂を示し、n及びmは1
〜2の整数である。) アルミウニム板を成形した金属缶の缶胴に対し、脱脂→
水洗1→化成→水洗2→純水洗→乾燥の工程によりその
表面を処理した。
【0027】以下、各工程について説明する。 (脱脂)アルミウニム製缶胴に脱脂剤(商品名サーフク
リーナーNHC−100、日本ペイント社製脱脂用濃厚
液)を水に溶解して3.5重量%の水溶液にしたものを
60℃で2分間スプレーした。
【0028】(水洗1)脱脂処理された缶胴に工業用水
を室温で10秒間スプレーした。 (化成)リン酸塩処理液(商品名アルサーフ4040、
日本ペイント社製、リン酸ジルコニウム系処理剤)を水
に溶解して2.5重量%の水溶液にし、アンモニア水で
pH3.0に調整したものに、上記(化2)の表面処理
剤の5重量%水溶液を、20ppmとなるように添加し
たものを用い、水洗1で水洗された缶胴に40℃で20
秒間スプレーした。
【0029】(水洗2)化成処理された缶胴に工業用水
を室温で10秒間スプレーした。 (純水洗)水洗2を行った缶胴に、室温で純水を10秒
間スプレーした。
【0030】(乾燥)純水洗を行った缶胴を200℃で
2分間乾燥した。実施例2 化成処理工程において、4級アンモニウム塩を100p
pmとなるように添加する以外は、上記実施例1と同様
にして金属缶を処理した。
【0031】実施例3 化成処理工程において、4級アンモニウム塩を500p
pmとなるように添加する以外は、上記実施例1と同様
にして金属缶を処理した。
【0032】実施例4 化成処理工程において、4級アンモニウム塩を1000
ppmとなるように添加する以外は、上記実施例1と同
様にして金属缶を処理した。
【0033】実施例5 化成処理工程において添加する4級アンモニウム塩とし
て、以下に示すラウリルジメチルアミンベンジルクロラ
イドを用い、この4級アンモニウム塩が500ppmと
なるように化成処理液に添加する以外は、実施例1と同
様にして金属缶を処理した。
【0034】
【化3】
【0035】実施例6 化成処理工程において添加する4級アンモニウム塩とし
て、以下に示すラウリルトリメチルアンモニウムクロラ
イドを用い、この4級アンモニウム塩が500ppmと
なるように化成処理液に添加する以外は、実施例1と同
様にして金属缶を処理した。
【0036】
【化4】
【0037】比較例1 実施例1の化成処理工程において、化成処理液に4級ア
ンモニウム塩を添加しない以外は、実施例1と同様にし
て金属缶を処理した。
【0038】比較例2 実施例1の化成処理工程において、化成処理液に4級ア
ンモニウム塩を添加させずに、代わりにイソステアリン
酸エチレンオキサイド付加物(商品名EthoxMI−
14、Ethox社製)を500ppmとなるように添
加する以外は、実施例1と同様にして金属缶を処理し
た。
【0039】比較例3 実施例1の化成処理工程において、化成処理液に4級ア
ンモニウム塩を添加せずに、代わりにリン酸エステルエ
チレンオキサイド付加物(商品名GafacPE51
0、Phone−Poulenc/GAF社製)を50
0ppmとなるように添加する以外は、実施例1と同様
にして金属缶を処理した。
【0040】以上のようにして得られた実施例1〜6及
び比較例1〜3の金属缶について、摩擦係数、水洗後の
状態及び塗装後密着性について評価した。摩擦係数につ
いては、ヘイドン型摩擦試験機(荷重250g、ローラ
ー固定100mm/分)により測定した。
【0041】塗装後密着性については、エポキシアクリ
ル系塗料をバーコーターにより4μmの厚みとなるよう
に塗布した後、250℃の雰囲気で30秒間乾燥して形
成した塗膜について評価した。1次密着性は、塗装後1
mmの碁盤目試験法により行った。また2次密着性につ
いては、沸騰水中に30分間浸漬させた後のものについ
て、1mm碁盤目試験法により評価した。
【0042】水洗後の状態については、目視により観察
した。測定結果を表1に示す。
【0043】
【表1】
【0044】表1から明らかなように、本発明に従う実
施例1〜6の金属缶は、低い摩擦係数を示しており、優
れたすべり性を有していることがわかる。また水洗後の
状態においても撥水性の低い状態で表面処理できること
がわかる。さらに、塗装後密着性の結果から明らかなよ
うに、本発明に従い表面処理された金属缶は、優れた塗
膜密着性を有している。
【0045】以下、化成処理を2回行い、2度目の化成
処理の際に4級アンモニウム塩を添加して化成処理する
実施例について説明する。実施例7 アルミニウム板を成形して得られる金属缶の缶胴に対し
て、これを連続的に搬送しながら、脱脂→水洗1→化成
1→化成2→水洗2→純水洗→乾燥の工程によりその表
面を処理した。
【0046】脱脂、水洗1、水洗2、純水洗、及び乾燥
については、実施例1と同様の工程で行った。また化成
2も実施例1の化成処理工程と同様に4級アンモニウム
塩を20ppmとなるように添加して行った。化成1の
工程は、以下のように、4級アンモニウム塩を添加しな
い化成処理液を用いて従来と同様の化成処理を行った。
【0047】(化成1)リン酸塩処理液(商品名アルサ
ーフ4040)を水に溶解して2.5重量%の水溶液に
し、アンモニア水でpH3.0に調整したものを用い
て、40℃で20秒間スプレーした。
【0048】実施例8 化成2の工程において、4級アンモニウム塩を100p
pmとなるように添加する以外は、実施例7と同様にし
て金属缶を処理した。
【0049】実施例9 化成2の工程において、4級アンモニウム塩を500p
pmとなるように添加する以外は、実施例7と同様にし
て金属缶を処理した。
【0050】実施例10 化成2の工程において、4級アンモニウム塩を1000
ppmとなるように添加する以外は、実施例7と同様に
して金属缶を処理した。
【0051】比較例4 実施例7の化成2の工程において、化成処理液に4級ア
ンモニウム塩を添加させずに、代わりにイソステアリン
酸エチレンオキサイド付加物(商品名EthoxMI−
14、Ethox社製)を500ppmとなるように添
加する以外は、実施例7と同様にして金属缶を処理し
た。
【0052】比較例5 実施例7の化成2の工程において、化成処理液に4級ア
ンモニウム塩を添加せずに、代わりにリン酸エステルエ
チレンオキサイド付加物(商品名GafacPE51
0、Phone−Poulence/GAF社製)を5
00ppmとなるように添加する以外は、実施例7と同
様にして金属缶を処理した。
【0053】以上のようにして得られた実施例7〜10
及び比較例4,5の金属缶について、上記実施例1〜6
と同様にして、摩擦係数、水洗後の状態、及び塗装後密
着性について評価した。結果を表2に示す。
【0054】
【表2】
【0055】表2から明らかなように、本発明に従い化
成処理した実施例7〜10の金属缶は、低い摩擦係数を
示し優れたすべり性を有するとともに、良好な塗装後密
着性を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−62369(JP,A) 特開 平2−258874(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 22/00 - 22/86

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 化成処理液を用いて金属缶の表面に化成
    被膜を形成する金属缶の化成処理方法において、 前記化成処理液に炭素数10〜20のアルキル基を1つ
    以上有する4級アンモニウム塩を少なくとも20ppm
    の濃度となるように添加し、該化成処理液を用いて化成
    処理することを特徴とする金属缶の化成処理方法。
  2. 【請求項2】 前記化成処理液が、少なくとも10pp
    mのリン酸イオン及び/またはフッ素イオンもしくは錯
    フッ化物イオンと、少なくとも10ppmのジルコニウ
    ム、チタン、ハフニウム、バナジウム及びセリウムから
    なる群より選ばれる1種もしくは2種以上の金属イオン
    とを含むことを特徴とする請求項1に記載の金属缶の化
    成処理方法。
  3. 【請求項3】 少なくとも10ppmのリン酸イオン及
    び/または錯フッ化物イオンと、少なくとも10ppm
    のジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム及び
    セリウムからなる群より選ばれる1種もしくは2種以上
    の金属イオンと、少なくとも20ppmの炭素数10〜
    20のアルキル基を1つ以上有する4級アンモニウム塩
    とを含有することを特徴とする金属缶の化成処理液。
JP21535793A 1993-08-31 1993-08-31 金属缶の化成処理方法 Expired - Fee Related JP3209835B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21535793A JP3209835B2 (ja) 1993-08-31 1993-08-31 金属缶の化成処理方法
EP94113518A EP0645473B1 (en) 1993-08-31 1994-08-30 Chemical conversion method and surface treatment method for metal can
DE69406236T DE69406236T2 (de) 1993-08-31 1994-08-30 Chemische Umwandlungsmethode und Oberflächenbehandlungsmethode für Metalldose
US08/444,516 US5685922A (en) 1993-08-31 1995-05-19 Chemical conversion method and surface treatment and method for metal can

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21535793A JP3209835B2 (ja) 1993-08-31 1993-08-31 金属缶の化成処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0762555A JPH0762555A (ja) 1995-03-07
JP3209835B2 true JP3209835B2 (ja) 2001-09-17

Family

ID=16670960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21535793A Expired - Fee Related JP3209835B2 (ja) 1993-08-31 1993-08-31 金属缶の化成処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3209835B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY148568A (en) * 2004-12-09 2013-04-30 Lonza Ag Quaternary ammonium salts as a conversion coating or coating enhancement

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0762555A (ja) 1995-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3662586B2 (ja) アルミニウムおよびその合金の無濯ぎ処理のための無クロム法およびその方法に適する溶液
US5685922A (en) Chemical conversion method and surface treatment and method for metal can
US4728456A (en) Aluminum surface cleaning agent
US4749418A (en) Chromate coating of zinc surfaces
KR100347405B1 (ko) 무세척 인산염처리법
US4895608A (en) Corrosion resistant aluminum coating composition
MXPA98000581A (en) Composition and process for treating metal surface aluminife
US20030172998A1 (en) Composition and process for the treatment of metal surfaces
GB2158845A (en) Composition and process for treatment of ferrous substrates
KR100345284B1 (ko) 마그네슘 또는 마그네슘 합금의 표면처리물, 표면처리방법 및 도장방법
JPS6213431B2 (ja)
CA2309581C (en) Corrosion protection of steel strips coated with zinc or zinc alloy
US20040094235A1 (en) Chrome free treatment for aluminum
US4617068A (en) Composition and process for treatment of ferrous substrates
US3493440A (en) Method for phosphate coating ferrous metal surfaces and finishing treatment thereof
JP3209835B2 (ja) 金属缶の化成処理方法
CA2085489C (en) Liquid composition and process for treating aluminum or tin cans to impart corrosion resistance and mobility thereto
US4316752A (en) Oxalic acid treatment of carbon steel, galvanized steel and aluminum surfaces
JPH04128384A (ja) 金属表面の処理方法、処理浴および処理剤
US20030070730A1 (en) Method of coating aluminum and aluminum alloy substrates and coated articles
JP3789553B2 (ja) 金属表面処理剤、処理方法及び表面処理された金属材料
JPH0762369A (ja) 金属缶の表面処理方法
EP0372915B1 (en) Composition and process for coating metallic surfaces
WO2020148412A1 (en) Continuous surface treatment for coils made of aluminum alloys sheets
US4182637A (en) Post phosphating inhibiting rinse

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees