JPH03207766A - ぶりきｄｉ缶の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスズめっき鋼板を絞りしごき加工することによ
り成形されるぶりきＤＩ缶を塗装・印−する前に、缶の
表面に優れた耐食性と塗料密着性を付与し、且つ、色の
コンベヤー移送の円滑化に必要な優れた滑り性（以下単
に漬り性という）をも付与する新規なぶりきＤＩ缶の表
面５ｆｉ理方法に関するものである。

［従来の技術］ ぶりきＤＩ缶の表面処理液に関しては、例えば、同−出
願人に係わる特開平１−１００２８１号公報の発明が挙
げられる。この従来例の発明は、リン酸イオン１〜５０
ｇ／ｌ、酸素酸イオン０．２〜２０．０９！／Ｉ、スズ
イオン０．ＤＩ〜５．０ｇ／ｌ、縮合リン酸イオン０．
ＤＩ〜５．０９／１を含有し、ｐＨ２〜６からなる金属
表面処理用皮膜化成液であって、こり化成処理液で処理
することにより、ぶりきＤＩ缶の表向に耐食性の優れた
リン酸塩皮膜を形成させることができるものである。し
かし、近年のぶりきＤＩ缶は、経済性を考慮してスズめ
っき量の少ない缶が生産されるようになった。このため
従来よりも大幅に耐食性の優れた表面処理が要求されて
いるのである。また、従来の方法で処理を行なうと素地
金属が１ツチングされ、素地の光沢が損なわれる場合が
あり、外観の光沢を損なわない表面処理剤が要求されて
いる。

水溶性樹脂を用いた耐食性および密着性を付与する目的
の処理方法としては、特開平１−１７２４０６号公報な
どの発明が挙げられる。この従来例の発明は金属表面に
有用な多価フェノール化合物の誘導体を含む溶液で処理
する方法である。しかし、開示の方法では充分安定した
性能（耐食性）が得られない。

一方、金属缶の製造工程において、缶外面の高い摩擦係
数により缶のコンベヤ移送において缶表面の滑りを悪く
し缶が横転して移送ｌｉＩ官の間Ｉを引き起こしている
。特に缶の移送性はプリンターに搬送しようとするとき
に問題となる。したがって、製缶工業において、缶外面
の静ｒｓ隙係数を缶に塗装されるペイントやラッカーの
密着性に悪彰−を与えることなく低下させることが必要
となった。この滑り性を向上させる方法としては、特開
昭６４−８５２９２号公報の発明が挙げられる。

［発明が解決しようとする１１１１１ この従来例の発明はリン酸エステル類、アルコール類、
−価または多１１＋ｒＩ肪酸、脂肪酸誘導体類およびそ
れらの混合物から選択される水溶性有機物質を含む金属
缶用表面処理剤に関するものである。しかし、この開示
の方法では漬り性の向上は認められても、耐食性および
塗料Ｖ！ｉ看性の向上は認められないという問題を有し
ているのである。

［課題を解決するための手段］ 前記従来の問題について鋭意検討した結果、先ずリン酸
塩処理をベースとする方法では前記諸問題を解決するこ
とが困難であるといった結論に達したので、次に特開平
１−１７２４０６号開示の発明技術の改良によりぶりき
ＤＩ缶の表面に優れた耐食性と塗料８５１！性とを付与
し、且つ良好な澗り性を付与し得る方法を見出１べくそ
の改良検討に新手した。

その結果、 （１）　　樹脂の組成を以下の一般式のように限定する
こと。

一般式 ％式％） （式において、ｎは１０〜３０、Ｘ、Ｙは水素あるいは
Ｚであり、 ト１ ■ Ｒ，、Ｒ，２はＣ１〜Ｃ５のアルキル基あるいはヒドロ
キシルアルキル基である。モノマー当りのｌの導入率は
５０〜２００モル％である。）（２）　　前項（１）の
樹脂を表面処理液に溶解すること。

（３）表面処理液のｐＨをオルトリン酸もしくは縮合リ
ン酸を加えて４〜６とすること。

（４）　　前記表面処理液の湿度を４０〜６０℃に加熱
し、加熱した該表面処理液を用いて表面清浄なぶりきＤ
Ｉ缶の表面を５〜６０秒スプレー処理すること。

（５）前記スプレー処理に次いで、加熱乾燥するか、も
しくは水洗して加熱乾燥することと条件を限定すること
によって、優れた耐食性および塗料密着性を付与し、且
つ、滑り性の優れた皮膜を缶表面に形成し骨ることを見
いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は下記一般式で示される水溶性樹脂、
オルトリン酸もしくは縮合リン酸および水からなるｐＨ
４〜６の表向処理液を４０〜６０℃に加熱し、加熱した
該表面処理液を用いて表面清浄なぶりきＤＩ缶の表向を
５〜６０秒間スプレー処理し、次いで処理した該ぶりき
Ｃ１缶を加熱乾燥もしくは水洗して加熱乾燥することを
特徴とするぶりきＤＩ缶の表面処理方法に関する。

一般式 Ｒ１，ＲはＣ−０５のアルキル基あるい１ はヒト０キシルアルキル基である。モノマー当りの２の
導入率は５０〜２００モル％である。）（組成および工
程の説明） 本発明の水溶性樹脂は次の一般式でポされるポリマーで
ある。

一般式 （式において、ｎは１０〜３０、Ｘ、Ｙは水素あるいは
ｌであり、 式において、ｎは１０〜３０であり、１０未満では低分
子すぎて耐食性の向上は認められない。

また、３１以上では水溶液の安定性が低く実際に使用で
きない。

Ｘ、Ｙは水素あるいはＺであり、ｌは次式で示される。

ここで、Ｒ、ＲはＣ１〜Ｃ５のアルキル基２ あるいはヒドロキシルアルギル基である。Ｃが６以上で
は官能基がバルキーすぎて水溶液の安定性が低下する。

また、モノマー当りの２の導入率は５０〜２００モル％
である。導入率が５０モル％未満ではｌ１ｌｌｉが水溶
性となり得ない。

樹脂の固形分は０．１〜０．５１１％が最適である。０
．１重量％未満では濃度が低すぎるため缶表血に安定し
て皮膜を形成することが困難となる。また、０．５重量
％より大きくなると処理溶液のコストが高くなりｌｌ済
的に問題がある。

処理液のＯＨはオルトリン酸あるいはビロリン酸などの
縮合リン酸によって、４〜６に調整されるが、４未満で
はエツチングが多くなり皮膜を形成することが困難とな
り、６を超えると樹脂が沈澱析出しやすくなるために液
の寿命が短くなる。したがって、ｐＨは４〜６の範囲に
ｌ１ｌｌｉ１されなければならない。表面処理液に対し
てオルトリン酸を０．０５〜０．３重量％あるいはピロ
リン酸を０、０３〜０．２１ｆｆｉ９１ＪＤ、ｔ６ｚ！
：ｐｌＨ；Ｃ４〜６）範囲に＆ＩＩ御される。

また、処理液の温度は４０〜６０℃に加熱されるが、４
０℃未満では処理液の反応性が乏しく耐食性の優れた皮
膜が形成しにくくなる。逆に６０℃を越える温度に加熱
した場合には加温による効果の向上は認められない。し
たがって、温痘は４０〜６０℃の範囲に制御する必要が
ある。

次に、スプレー時間は５〜６０秒であるが、５秒未満で
は充分に反応せず、耐食性の優れた皮膜は形成されない
。逆に６０秒を越える時間処理しても性能の向上効果が
得られないので処理時間は５〜６０秒の範囲に制御する
のが望ましい。

本発明の望ましいプロセスは次の如く例示される。

［実施例］ 以上に本発明の表面処理方法に関し、幾つかの実施例を
挙げ、その有用性を比較例と対比して示す。缶の脱脂お
よび表面処理には小型スプレー装置を使用した。この小
型スプレー装置は、現在、製缶］−業において使用さて
いる缶ウオッシャー設備においてスプレー処理された場
合と同様のスプレー条件になるよう設計されている。缶
の耐食性は鉄露出度（Ｉ　ＥＶ）により評価した。なお
、ＩＥＶの測定は、Ｌｌ、Ｓ、Ｐａｔｅｎｔ４３３２６
４６に準じた。塗料密着性は処理缶の表面にエポキシ尿
素系の缶用塗料を塗膜厚５〜７μｍに塗装し、２１５℃
で４分間焼付け、この缶を５Ｘ１５０履の短冊状に切断
し、ポリアミド系のフィルムで熱圧着し試片とし、これ
を１８０度ビール試験法により剥離し、その際のビール
強度より評価した。また、酒り性は、缶外面の静摩擦係
数を測定し評価した。

実施例１ スズめっき鋼板をＤＩ加工して作ったぶりきＤＩ缶を弱
アルカル性脱脂剤（登録商標ファインクリーナー４３６
１Ａ、日本バー力ライジング株式会社製）の１％加熱水
溶液でスプレー洗浄し次いで水洗いした後、以下の示す
実施表面処理液１を５０℃に加温して４０秒間スプレー
で処理し次いで水道水で水洗し、さらに３，０００．０
００ＤＩ以上の脱イオン水で１０秒問スプレーした後、
１８０℃の熱風乾燥炉内で３分間乾燥した。

実施表面処理液１ 樹脂固形分　　　　　　０．２重量％ ７５％オルトリン酸　　　０．１重量％水　　　　　　
　　　　　　　　　　　９９．１重量％→ｐＨ５，５適
用樹脂 ＋ＣＨ−ＣＨ，，４゜ ここで、ｎは平均２０、モノマー当りの導入率は１００
モル％のものを使用した。

適用樹脂は以下に示す方法で合成した。凝縮器、窒素吹
込管、オーバーヘッド攪拌機、温度計などを備えた１０
０〇−反応フラスコにセルソルブ溶ｗｉ１００ｇを入れ
、つい−（’分子ｆｌ１２５００（Ｆ）ポリ−４−ビニ
ルフェノール６０９を添加し溶解させた。２−メチルア
ミノ１タノール４０９と脱イオン水１００ｇとを添加し
５０℃に加熱して反応させた。３７％ホルムアルデヒド
溶液４０９を１時間にわたり添加し５０℃で２時間攪拌
し、次いで加温し８０℃で３時間攪拌した。反応物を冷
却侵、８５％オルトリトリ！１５ｇを添加し、更に脱イ
オン水７００ｇを添加した。次にこの反応後の１１が８
〜９になるまで１０％水酸化ナトリウム溶液を加え樹脂
を析出させた。その後析出した樹脂をろ過し水洗乾燥し
て適用樹脂を得た。

実施例２ 実施例１と同一条件でぶりきＤＩ缶を清浄後、以下に示
す実施表面処理液２を５０℃に加温して４０秒間スプレ
ー処理した。処理後、実施例１と同一条件で水洗、乾燥
した。

実施表面処理液２ 樹脂固形分　　　　　　０．２重量％ ５０％ビロリン酸　　０．１重量％ 水　　　　　　　　　　　　　　　９９．７重量％→ｐ
Ｈ５，５適用樹脂は実施例１と同じ 実施例３ 実施例１と同一条件でぶりきＤＩ缶を清浄後、前記実施
表面処理液１を５０℃に加温して１０秒間スプレー処理
した。処理後、実施例１と同一条件で水洗、乾燥した。

実施例４ 実施例１と１４−条件でぶりきＤＩ缶を清浄後、前記実
施表面処理液１を５０℃に加温して４０秒間スプレー処
理した。液切り後１８０℃の熱風乾燥炉内で３分間乾燥
した。

耐食性はＩＥＶで評価した。［ＥＶは低い値程耐食性は
良好であることを示す。密着性はビール強度で評価した
。ビール強度が高い値程密着性は良好であることを示す
。また滑り性は静摩擦係数で評価し、その値が０．９以
下が好ましく、特に０．７〜０．８の節回が好ましい。

表１に結果を示す。本発明の条件Ｆで優れた耐食性、密
犠牲、滑り性が得られることがわかる。

表１試験結果 比較例１ 実施例１と同一・条件でぶりきＤ！缶を清浄後、以下に
示す比較表面処理液１を５０℃に加温して４０秒間スプ
レー処理した。処理後、実施例１と同一条件で水洗、乾
燥した。

比較表面処理液１ 樹脂固形分　　　　　　０．２重量％ ７５％オルトリン１　１．５重量％ 水　　　　　　　　　　　　　　９８．３重量％→ｐＨ
２，０適用樹脂は実施例１と同じ 比較例２ 実施例１と同一条件でぶりきＤＩ缶を清浄後、前記実施
表面処理液１を５０℃に加温して２秒問スプレーで処理
した。ｔＢ処理後実施例１と同一条件で水洗、乾燥した
。

比較例３ 実施例１と同一条件でぶりきＤＩ缶を清浄後、以下に示
す比較表面処理液２を５０℃に加温して４０秒間スプレ
ー処理した。処理後、実施例１と同一条件で水洗、乾燥
した。

比較表面処理液２ 樹脂固形分 ７０％オルトリン酸 水 適用樹脂 Ｈ ０，２１ｍ％ ０．１重量％ ９９．１重量％→ｐｌ＋５．５ ここで、ｎは平均２０、モノマー当りの導入率は１００
モル％のものを使用した。

適用樹脂は以下に示す方法で合成した。凝縮器、窒素吹
込管、オーバーヘッド攪拌機、温度計などを備えた１０
００ｍ反応フラスコに分子量２５００のポリ−４−ビニ
ルフェノール１００ｇを入れ、１．４−ジオキ、サンを
５００９添加し溶解させた。

この溶液を１０℃前侵に保ら、液体ｓｏ３８ｏｇを１時
間にわたり添加した。その後８０’Ｃに加熱して４時間
攪拌反応させた。その後１０％水酸化ナトリウム溶液で
中和し、溶剤留去を行い適用樹脂を得た。

［発明の効果］ 以上説明したように、水溶性樹脂とオルトリン酸もしく
は縮合リン酸および水の組み合せからなる表面処理液に
よる本発明に係わる方法でぶりきＤＩ缶を処理すること
により、塗装・印＠前のぶりき缶表面に優れた耐食性と
塗料密着性を付与し、且つ、缶のコンベヤー移送の円滑
化に必要な優れた滑り性をも付与する皮膜が形成できる
という優れた効果を秦する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式で示される水溶性樹脂、オルトリン酸
   もしくは縮合リン酸および水からなるｐＨ４〜６の表面
   処理液を４０〜６０℃に加熱し、加熱した該表面処理液
   を用いて表面清浄なぶりきＤＩ缶の表面を５〜６０秒間
   スプレー処理し、次いで処理した該ぶりきＤＩ缶を加熱
   乾燥することを特徴とするぶりきＤＩ缶の表面処理方法
   。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式において、ｎは１０〜３０、Ｘ、Ｙは水素あるいは
   Ｚであり、 ▲数式、化学式、表等があります▼； Ｒ＿１、Ｒ＿２はＣ＿１〜Ｃ＿５のアルキル基あるいは
   ヒドロキシルアルキル基である。モノマー当りのＺの導
   入率は５０〜２００モル％である。）（２）スプレー処
   理した請求項１項のぶりきＤＩ缶を水洗して加熱乾燥す
   ることを特徴とする表面処理方法。