JPH1112762A - 2ピース缶用の表面処理アルミニウム材及び2ピース缶用の表面処理アルミニウム材の製造方法 - Google Patents

2ピース缶用の表面処理アルミニウム材及び2ピース缶用の表面処理アルミニウム材の製造方法

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JPH1112762A
JPH1112762A JP16930397A JP16930397A JPH1112762A JP H1112762 A JPH1112762 A JP H1112762A JP 16930397 A JP16930397 A JP 16930397A JP 16930397 A JP16930397 A JP 16930397A JP H1112762 A JPH1112762 A JP H1112762A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、飲料等を収納するアルミニウム缶
に使用する表面処理アルミニウム材であって、缶タブの
周辺でのフェザーリングを防ぎ、製缶のための加工を施
しても有機樹脂膜の剥離を防ぎ、食品の衛生上において
も問題を生じず、アルミニウム臭が飲料に混入すること
がない2ピース缶用の表面処理アルミニウム材とその製
造方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
表面に、ベーマイト皮膜と無孔質陽極酸化皮膜とからな
る含水量が15%以下の複合皮膜が形成され、該ベーマ
イト皮膜は厚さが1000〜10000Åであり、該無
孔質陽極酸化皮膜は厚さが50〜1500Åであり、更
に、前記無孔質陽極酸化皮膜の表面に有機樹脂膜をラミ
ネートしてなる2ピース缶用の表面処理アルミニウム材
を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品を収納するア
ルミニウム缶、特に清涼飲料、アルコール飲料等の飲料
を収納するための2ピース缶の蓋材と缶本体に用いられ
る2ピース缶用の表面処理アルミニウム材及び2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム缶の製造方法としては、ア
ルミニウム材を所定の形状に加工した後に塗装する場合
と、塗装したアルミニウム材を加工する場合があるが、
アルミニウムの2ピース缶については後者が一般的であ
る。しかし、前記のような製造方法においては、加工の
際に、加工油の塗布及びその脱脂の工程が必要であり、
缶の製造コストの低減が図れないという課題があった。
また、飲料を収納したアルミニウム缶を長期間保存する
場合は、その飲料にアルミニウムに対する腐食性がある
と、アルミニウムが腐食されて溶出し、アルミニウム臭
が飲料に混入してしまうという課題があった。
【0003】そこで最近では、上述の課題を解決する手
段として、アルミニウム材の表面にリン酸クロメートの
皮膜を形成し、このリン酸クロメート皮膜の表面に有機
樹脂膜をラミネートした2ピース缶用の表面処理アルミ
ニウム材が採用されている。以下、従来の2ピース缶用
の表面処理アルミニウム材の製造方法を説明する。
【0004】まず、アルミニウムまたはアルミニウム合
金の素材に前処理を施す。この前処理は、素材の表面に
付着した油脂分を除去し、素材表面の不均質な酸化物皮
膜が除去できるものであればよく、アルカリエッチング
等が適当である。次に、リン酸、クロム酸、及びフッ化
物を主成分とする浴液にアルミニウム素材を浸漬する
か、もしくはアルミニウム素材の表面に該浴液を噴霧す
ることにより、アルミニウム材の表面に薄いゲル状のリ
ン酸クロメートの非晶質皮膜を形成させる。
【0005】更に、リン酸クロメート皮膜を形成させた
表面処理アルミニウム材に、有機樹脂膜をラミネートす
る。有機樹脂膜として、ポリエチレンとポリエチレンに
第二成分を添加して融点を下げた接着層を持つ2層フィ
ルムを用意し、これをリン酸クロメート皮膜の表面にそ
の接着層を下にして積層し、この積層物を、2層フィル
ムの接着層の融点以上の温度に上げた加熱ローラに通過
させてポリエチレンの2層フィルムをラミネートする。
このようにして、2ピース缶用の表面処理アルミニウム
材を得る。
【0006】アルミニウム材の表面にポリエチレンのよ
うな有機樹脂膜をラミネートさせることで、アルミニウ
ム材を加工する際の加工油の塗布が不要になり、缶の製
造工程が簡略化できるので、缶の製造コストを低減でき
る。また、飲料が直接アルミニウムに接触しないので、
飲料へのアルミニウム臭の混入を防ぐことができる。更
に、リン酸クロメートの皮膜は、塗料膜等の有機質皮膜
との密着性に優れているという特徴があるので、アルミ
ニウム材への有機樹脂膜の密着性を高めることができ
る。更にまた、リン酸クロメート処理は、室温に近い温
度で処理することが可能であり、処理浴の管理が容易で
あり、作業効率も高く、連続処理に適しているという長
所があるために、缶の製造コストを低く抑えることがで
きる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の2ピー
ス缶用の表面処理アルミニウム材を、開缶タブを備える
2ピース缶の蓋材として加工して使用した場合には、有
機樹脂膜の密着性が蓋材として要求される密着性を満た
していないために、缶を開缶したときに、開缶タブの周
辺で有機樹脂膜が剥がれてフェザーリングと呼ばれる羽
毛状の剥離が生じるという課題があった。また、この剥
離が大幅に生じると、有機樹脂膜が延びて切断されなく
なり、開缶が困難になるという課題があった。また最近
では、アルミニウム材の節減の観点から2ピース缶の薄
肉化が進められている。特にアルミニウム材を加工して
2ピース缶の缶本体を得るには、絞り、曲げ、張り出
し、スクリュー加工といった加工が施されるために、加
工の程度が大きくなっている。従って、従来の2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材では、2ピース缶の缶本
体を得るための加工の際に、有機樹脂膜の剥離が発生し
てしまい、加工密着性に劣るという課題があった。
【0008】更に、万一にも有機樹脂膜にピンホール等
が発生した場合には、孔から侵入した飲料がリン酸クロ
メート皮膜に接触し、リン酸クロメート皮膜には人体に
有害とされるCrが含まれているので、食品衛生上好ま
しくないという課題があった。
【0009】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、有機樹脂膜の密着性に優れてフェ
ザーリングが生じることなく、缶本体に加工した際にも
加工密着性に優れて有機樹脂膜の剥離が生じず、食品の
衛生上においても問題を生じず、アルミニウム臭が飲料
に混入することがない2ピース缶用の表面処理アルミニ
ウム材を提供することを目的とする。
【0010】更に、本発明は、有機樹脂膜の密着性に優
れてフェザーリングを生じることなく、缶本体に加工し
た際にも加工密着性に優れて有機樹脂膜の剥離が生じ
ず、食品の衛生上においても問題を生じず、アルミニウ
ム臭が飲料に混入することがない2ピース缶用の表面処
理アルミニウム材を、迅速かつ多量に、低い製造コスト
で製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、以下の構成を採用した。請求項1に記載の2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金の表面に、厚さが1000〜1000
0Åのベーマイト皮膜と、厚さが50〜1500Åの無
孔質陽極酸化皮膜とからなる含水量が15重量%以下の
複合皮膜が形成され、前記無孔質陽極酸化皮膜はベーマ
イト皮膜の下地層として設けられていることを特徴とす
る。また、請求項2に記載の2ピース缶用の表面処理ア
ルミニウム材は、請求項1に記載の表面処理アルミニウ
ム材の前記複合皮膜の表面に、有機樹脂膜をラミネート
してなることを特徴とする。
【0012】更に、請求項3に記載の2ピース缶用の表
面処理アルミニウム材の製造方法は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金の表面にベーマイト処理を施してベ
ーマイト皮膜を形成した後、硼酸、硼酸塩、アジピン酸
塩、酒石酸塩、クエン酸塩、マロン酸塩の群から選ばれ
る1種または2種以上からなる電解質水溶液により陽極
酸化処理を施して前記ベーマイト皮膜の下地層として無
孔質陽極酸化皮膜を形成する複合皮膜形成工程と、該複
合皮膜の表面に80〜250℃のベーキング処理を施し
て該複合皮膜の含水量を15重量%以下にする工程と、
有機樹脂膜を該複合皮膜の表面にラミネートする工程と
を備えることを特徴とする。請求項4に記載の2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材の製造方法は、請求項3
に記載の2ピース缶用の表面処理アルミニウム材の製造
方法であって、ベーキング処理を真空環境下で行うこと
を特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の2ピース缶用の表
面処理アルミニウム材について、その製造方法により詳
しく説明する。本発明の2ピース缶用の表面処理アルミ
ニウム材の素材となるアルミニウムまたはアルミニウム
合金としては、特に限定されず、主に材料硬度の観点か
ら、Al−Mn系の3000系合金、Al−Mg系の5
000系合金が用いられているが、本発明の趣旨からは
特に限定されるものではなく、各種圧延板が適用され
る。
【0014】また、これらの合金に溶体化処理、時効処
理などの種々の調質処理を施したものも用いられる。さ
らに、これらのアルミニウム合金の表面にクラディング
したクラッド材も使用できる。本発明にあっては、これ
らの合金のなかでも、アルミニウムの2ピース缶の缶本
体として使用される3000系、若しくは蓋材として使
用される5000系が好ましい。
【0015】このような素材に対して前処理が施され
る。この前処理としては特に限定されず、要は素材の表
面に付着した油脂分を除去し、素材表面の不均質な酸化
物皮膜が除去できるものであればよい。例えば、弱アル
カリ性の脱脂液による脱脂処理を施したのち、水酸化ナ
トリウム水溶液でアルカリエッチングをしたのち、硝酸
水溶液中でデスマット処理を行う方法や、脱脂処理後に
酸洗浄を行う方法などが適宜選択して用いられる。ま
た、脱脂と同時に積極的にエッチングして材料が着色し
ない程度に表面を粗面化し、アンカー効果を増すことも
行われる。ここでのエッチングとしては、水酸化ナトリ
ウム等によるアルカリエッチング、硫酸、フッ化水素酸
等による酸エッチング、硝酸等の酸性溶液中での電解に
よるエッチングが利用できる。
【0016】ついで、この前処理が施された素材を建浴
水中でベーマイト処理を施すことにより、該素材の表面
にベーマイト皮膜を形成する。建浴水としては、高温の
水を使用できるが、特に、電気伝導度が0.1μS以下
のイオン交換水を用いるのが、素材表面の黒変の防止と
ベーマイト皮膜を生成し易いなどの点で好ましい。
【0017】ベーマイト処理の条件は、好ましくは80
〜100℃の範囲の温度に加熱した建浴水に5〜120
秒間浸漬し、より好ましくは100℃の建浴水に10〜
90秒間浸漬する。このような条件で処理することによ
り1000〜10000Åのベーマイト皮膜が形成され
る。建浴水には、アンモニア、アミン、アルコールアミ
ン、アミド、トリエタノールアミン等のアルカリ添加剤
を0.1〜3%程度添加して用いるのが、ベーマイト皮
膜の生成速度が速くなるなど点で好ましく、その場合、
ベーマイト皮膜の膜厚が厚くなり過ぎないようにするた
め、ベーマイト処理時間はさらに60秒以下程度にする
必要がある。
【0018】このようなベーマイト処理によってアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の表面に、羽毛状の凹凸
を有するベーマイト皮膜が形成される。ベーマイト皮膜
の膜厚は、1000〜10000Å、好ましくは300
0〜8000Å程度である。膜厚が1000Å未満であ
ると、羽毛状の凹凸の形成が不十分でアンカー効果が得
られず、缶本体を加工した際の有機樹脂膜との加工密着
性が十分に得られなくなる。一方、膜厚が10000Å
を超えると、ベーキング処理によってもベーマイト膜が
含有する水分の除去が十分に為され難く、有機樹脂膜を
ラミネートさせる際の加熱時に皮膜から水分が放出さ
れ、密着性を大きく低下させてしまう。ベーキング処理
が施される前のベーマイト皮膜の含水量は、15〜30
重量%である。
【0019】ついで、このベーマイト処理が施された素
材を電解質溶液中で電解する陽極酸化処理を施すことに
より、ベーマイト皮膜の下地層としての無孔質陽極酸化
皮膜を形成することにより複合皮膜を形成する。陽極酸
化処理は、プレス加工などの加工を施したものに対して
行うこともできるが、コイル状などの未加工の状態のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金に対して連続して行
うことが好ましい。多量の素材に対して迅速に酸化処理
を行うことが可能となるからである。
【0020】電解液としては、生成する無孔質陽極酸化
皮膜を溶解しにくく、かつ無孔質の陽極酸化皮膜を生成
する電解質である硼酸、硼酸塩、アジピン酸塩、酒石酸
塩、クエン酸塩、マロン酸塩の群から選ばれる1種また
は2種以上を溶解した皮膜溶解性の低い電解質水溶液が
用いられる。これらの電解質のなかでも硼酸、硼酸塩、
アジピン酸塩が好ましい。電解質水溶液中の電解質濃度
は、2〜150g/lが好ましい。電解質濃度が2g/
lより低濃度では皮膜むらが生じ易く、一方、150g
/lを超えると溶解し難く沈澱を生じることがあるから
である。電解浴の浴温は、40℃以上、好ましくは40
℃〜60℃、より好ましくは45〜55℃の範囲であ
る。浴温が40℃未満では、電解質の溶解性が低く、液
抵抗による電圧ロスが大きくなるからである。一方、浴
温が60℃を超えると、加熱にコストを要するからであ
る。また、浴温が45〜55℃であると、無孔質の陽極
酸化皮膜の含水量を少なくするのに効果的である。ま
た、電解質水溶液中の水素イオン濃度(pH)は、3〜
8の範囲が好ましい。pHが3より低いと陽極酸化皮膜
は多孔質化する傾向にあり、一方、pHが8を超えると
陽極酸化皮膜が溶解されたり、陽極酸化膜の生成率が低
下して所定の厚みが得られなくなるからである。
【0021】この電解浴中で、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金素材は、連続あるいは断続であっても陽極
となるように電源に接続されて電解される。陰極には不
溶性の導電材料が用いられる。
【0022】電解電流は、直流電流が用いられ直流電解
では直流密度0.3〜10A/dm 2 程度である。電流
密度が0.3A/dm2 未満では陽極酸化皮膜の形成に
長時間を要してしまい、コイル状の素材を迅速に連続し
て電解することができない。一方、10A/dm2 を超
えると、皮膜やけ等の表面欠損が生じ易くなる。電解時
間は、2〜5秒程度で目的とする皮膜厚さと電解条件に
より選択して電解が行われる。印加電圧は、直流電流で
は、3〜200V、好ましくは10〜60Vの範囲とさ
れる。電源装置などの点からは100V以下とすること
が好ましく、このような低電圧での電解でも有機樹脂膜
に対する優れた密着性が得られる。膜厚は電解時間によ
り調整される。
【0023】このような陽極酸化処理によってベーマイ
ト皮膜の下地層としての厚さの均一な無孔質陽極酸化皮
膜が形成される。無孔質陽極酸化皮膜の膜厚は、50〜
1500Å、好ましくは200〜500Å程度である。
膜厚が50Å未満であると、皮膜の均一性が低下して有
機樹脂との十分な密着性が得られない。一方、膜厚が1
500Åを超えると、密着性には大きく影響しないが、
アルミニウムの表面が皮膜による光の干渉により黄色、
紫色、白色等に着色のすることから、外観品質上好まし
くない。従って、膜厚は着色の生じない1500Å以下
に抑える必要がある。
【0024】このようにして得られた陽極酸化皮膜は無
孔質である。硫酸アルマイトのように多孔質皮膜の場合
には、有機樹脂膜にピンホールが生じた際に、孔から腐
食性のある飲料等が侵入して下地のアルミニウムが腐食
されて溶出し、アルミニウム臭が飲料に混入する。無孔
質皮膜であれば、バリヤー性が高く、アルミニウムの溶
出が抑えられる。
【0025】ベーキング処理が施される前の無孔質陽極
酸化皮膜の含水量は、15〜25重量%程度である。
【0026】ついで、電解が終了後、形成された複合皮
膜の表面に80〜250℃のベーキング処理を施すこと
により、複合皮膜の含水量を15重量%以下、好ましく
は3〜12重量%にする。ベーキング処理温度が80℃
未満であると、複合皮膜中の水分や、表面に吸着した水
分やガス等を除去する効果が低く、含水量が15重量%
以下の複合皮膜が得られにくい。一方、ベーキング処理
温度が250℃を超えると、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金素材がなまって強度等が大きく低下してしま
う場合があるからである。
【0027】また、本発明のベーキング処理は、常圧下
あるいは真空環境下のいずれでも行うことができるが、
真空環境下で行う方がベーキング処理時間の短縮の点で
好ましい。その理由は、ベーキング処理を真空環境下で
行うと、複合皮膜中の水分の除去効率が良いからであ
る。本発明のベーキング処理は、常圧下で行う場合、1
5秒以上、好ましくは20〜60秒であり、真空環境下
で行う場合、5秒以上、好ましくは10〜30秒であ
る。
【0028】ベーキング処理後の複合皮膜の含水量が1
5重量%を超えると、有機樹脂膜をラミネートさせる際
の加熱時に皮膜から水分が放出され、密着性を大きく低
下させてしまうために、15重量%以下とする必要があ
る。
【0029】有機樹脂膜のラミネートは、特にその条件
が限定されることはないが、適当な有機樹脂膜を用意
し、これをベーキング処理したアルミニウム材の複合皮
膜の表面に積層し、この積層物を、有機樹脂膜の融点以
上の温度に上げた加熱ローラ等に通過させて有機樹脂膜
を熱融着させる。ローラによってかけられる線圧は有機
樹脂膜の材質や厚み等により適当に決定される。このよ
うにして、有機樹脂膜をラミネートした2ピース缶用の
表面処理アルミニウム材を作製する。有機樹脂膜として
は、ポリエチレンとポリエチレンに第二成分を添加して
融点を下げた接着層を持つ2層フィルム、ポリエステル
及びポリエステルにフタル酸やテレフタル酸等の第2成
分を加えたものがある。また、加熱ローラの他に、ヒー
トプレス等によってもラミネートが可能である。
【0030】本発明の2ピース缶用の表面処理アルミニ
ウム材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面
に、ベーマイト皮膜と無孔質陽極酸化皮膜とからなる複
合皮膜が形成され、更に、有機樹脂膜がラミネートされ
たものであり、従来のリン酸クロメート皮膜の上に有機
樹脂がラミネートされた2ピース缶用の表面処理アルミ
ニウム材と比べて、ベーマイト皮膜と有機樹脂膜との親
和性がより高く、ベーマイト皮膜の羽毛状の凹凸による
アンカー効果により、有機樹脂膜との密着性に優れるた
めに、缶タブを備える缶蓋として加工しこれを開缶した
ときに、開缶タブの周辺で有機樹脂膜が剥がれるフェザ
ーリングが発生せず、また、大幅なフェザーリングによ
り有機樹脂膜が延びて切断されないことがないので、開
缶が困難になることもない。更に、本発明の2ピース缶
用の表面処理アルミニウム材は、2ピース缶の缶本体を
得るために、絞り、曲げ、張り出し、スクリュー加工と
いった加工が施されても、ベーマイト皮膜の羽毛状の凹
凸によるアンカー効果により有機樹脂膜の加工密着性が
高く、有機樹脂膜の剥離が発生することがない。
【0031】また、無孔質陽極酸化皮膜は厚さが50〜
1500Åのものであるので、皮膜の均一性が十分で加
工密着性も良好であり、アルミニウムの表面が皮膜によ
る光の干渉により黄色、紫色、白色等に着色のすること
もない。また、複合皮膜中の水分量が15重量%以下で
あるので、ラミネートにおける加熱によっても複合皮膜
から水分が放出され密着性が低下することがなく、良好
な密着性が保たれ、フェザーリングを防ぐことができる
とともに、缶本体に加工する際にも、良好な加工密着性
が保たれるので有機樹脂膜が剥離することはない。
【0032】また、本発明で形成される陽極酸化皮膜は
無孔質のもので、50〜1500Åの膜厚を有し耐食性
が高いために、万一に有機樹脂膜にピンホールが発生し
た場合においても、腐食性の飲料が下地のアルミニウム
と接触して溶解させることがないので、飲料にアルミニ
ウム臭が混入することはない。更に、本発明で形成され
るベーマイト皮膜と陽極酸化皮膜は、人体に有害なCr
が含まれないので、食品衛生上においても問題がない。
【0033】
【実施例】以下、本発明を、実施例および比較例によ
り、具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみ
に限定されるものではない。
【0034】(実施例1)アルミニウム合金としてJI
S3003合金を用い、弱エッチング性の脱脂剤で脱脂
処理した後、100℃のイオン交換水に10秒間浸漬す
ることにより、アルミニウム合金の表面にベーマイト皮
膜を形成した。次に、50g/lの硼酸と50g/lの
アジピン酸アンモニウムを溶解した電解質水溶液で、電
流密度1.5A/dm2、50℃、2秒の電解を施し、
アルミニウム合金のベーマイト皮膜の下地層としての無
孔質陽極酸化皮膜を形成した。電解終了後、合金を水洗
し、160℃、20秒のベーキング処理を施し、複合皮
膜を有する表面処理アルミニウム材を得た。更に、ポリ
エチレンとポリエチレンにフタル酸を添加して融点を下
げた接着層を持つ厚さ12μmの2層フィルムを、複合
皮膜の表面に接着層を下にして積層し、180〜220
℃に上げた加熱ローラで線圧13〜18kg/cm2
加圧してポリエチレン膜をラミネートして、2ピース缶
用の表面処理アルミニウム材を得た。
【0035】(実施例2)100℃のイオン交換水に2
0秒間浸漬することにより、アルミニウム合金の表面に
ベーマイト皮膜を形成させ、更に、50g/lの硼酸と
50g/lのアジピン酸アンモニウムを溶解した電解質
水溶液で、電流密度2.0A/dm2、50℃、6秒の
電解を施して無孔質陽極酸化皮膜を形成し、160℃、
20秒のベーキング処理を施して表面処理アルミニウム
材を得たこと以外は実施例1と同様にして2ピース缶用
の表面処理アルミニウム材を得た。
【0036】(実施例3)100℃のイオン交換水に3
0秒間浸漬することにより、アルミニウム合金の表面に
ベーマイト皮膜を形成させ、更に、50g/lの硼酸と
10g/lのフタル酸水素カリウムを溶解した電解質水
溶液で、電流密度4.0A/dm2、50℃、5秒の電
解を施して無孔質陽極酸化皮膜を形成し、200℃、7
秒のベーキング処理を施して表面処理アルミニウム材を
得たこと以外は実施例1と同様にして2ピース缶用の表
面処理アルミニウム材を得た。
【0037】(実施例4)100℃のイオン交換水に2
5秒間浸漬することにより、アルミニウム合金の表面に
ベーマイト皮膜を形成させ、更に、50g/lの硼酸と
10g/lのフタル酸水素カリウムを溶解した電解質水
溶液で、電流密度4.0A/dm2、50℃、6秒の電
解を施して無孔質陽極酸化皮膜を形成し、130℃、3
0秒のベーキング処理を施して表面処理アルミニウム材
を得たこと以外は実施例1と同様にして2ピース缶用の
表面処理アルミニウム材を得た。
【0038】(比較例1)実施例1と同様にしてアルミ
ニウム合金を脱脂処理した後、50℃、10%の水酸化
ナトリウム水溶液で、2分間エッチング処理し水洗し、
室温、10%の硝酸に1分間浸漬しデスマットした後、
15%硫酸で、1.5A/dm2で、20℃、3秒の電
解を施し、アルミニウム合金の表面に多孔質陽極酸化皮
膜を形成させた後に、100℃のイオン交換水で5分間
封孔処理し、水洗して、表面処理アルミニウム材を得
た。更に、ポリエチレンとポリエチレンにフタル酸を添
加して融点を下げた接着層を持つ厚さ12μmの2層フ
ィルムを、多孔質陽極酸化皮膜の表面に接着層を下にし
て積層し、180〜220℃に上げた加熱ローラで線圧
13〜17kg/cm2で加圧してポリエチレン膜をラ
ミネートして、2ピース缶用の表面処理アルミニウム材
を得た。
【0039】(比較例2)実施例1と同様にしてアルミ
ニウム合金を脱脂処理した後、50℃、10%の水酸化
ナトリウム水溶液で、2分間エッチング処理し水洗し、
室温、10%の硝酸に1分間浸漬しデスマットした後、
クロム酸クロメート(商品名アロジン)を溶解した55
℃の浴液をアルミニウム合金に3〜4秒間噴霧した後
に、水洗し、70℃のドライヤーで乾燥することにより
20mg/m2の付着量のリン酸クロメート皮膜が形成
された表面処理アルミニウム材を得た。更に、ポリエチ
レンとポリエチレンにフタル酸を添加して融点を下げた
接着層を持つ厚さ12μmの2層フィルムを、リン酸ク
ロメート皮膜の表面に接着層を下にして積層し、180
〜220℃に上げた加熱ローラで線圧13〜17kg/
cm2で加圧してポリエチレン膜をラミネートして、2
ピース缶用の表面処理アルミニウム材を得た。
【0040】(比較例3)実施例1と同様にしてアルミ
ニウム合金を脱脂処理した後、50g/lの硼酸と50
g/lのアジピン酸アンモニウムを溶解した電解質水溶
液で、電流密度2.0A/dm2、50℃、4秒の電解
を施し、アルミニウム合金の表面に無孔質陽極酸化皮膜
を形成した。電解終了後、合金を水洗し、130℃、1
5秒のベーキング処理を施し、表面処理アルミニウム材
を得た。更に、ポリエチレンとポリエチレンにフタル酸
を添加して融点を下げた接着層を持つ厚さ12μmの2
層フィルムを、リン酸クロメート皮膜の表面に接着層を
下にして積層し、180〜220℃に上げた加熱ローラ
で線圧13〜17kg/cm2で加圧してポリエチレン
膜をラミネートして、2ピース缶用の表面処理アルミニ
ウム材を得た。
【0041】(比較例4)100℃のイオン交換水に5
秒間浸漬すること以外は実施例3と同様にして2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材を得た。
【0042】(比較例5)100℃のイオン交換水に8
0秒間浸漬すること以外は実施例3と同様にして2ピー
ス缶用の表面処理アルミニウム材を得た。
【0043】(比較例6)100℃のイオン交換水に1
2秒間浸漬することにより、アルミニウム合金の表面に
ベーマイト皮膜を形成させ、更に、50g/lの硼酸と
50g/lのアジピン酸アンモニウムを溶解した電解質
水溶液で、電流密度1.5A/dm2、50℃、3秒の
電解を施して無孔質陽極酸化皮膜を形成し、70℃、3
0秒のベーキング処理を施して表面処理アルミニウム材
を得たこと以外は実施例1と同様にして2ピース缶用の
表面処理アルミニウム材を得た。
【0044】(比較例7)100℃のイオン交換水に1
2秒間浸漬することにより、アルミニウム合金の表面に
ベーマイト皮膜を形成させ、更に、50g/lの硼酸と
50g/lのアジピン酸アンモニウムを溶解した電解質
水溶液で、電流密度0.3A/dm2、50℃、15秒
の電解を施して無孔質陽極酸化皮膜を形成し、150
℃、20秒のベーキング処理を施して表面処理アルミニ
ウム材を得たこと以外は実施例1と同様にして2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材を得た。
【0045】(比較例8)100℃のイオン交換水に1
5秒間浸漬することにより、アルミニウム合金の表面に
ベーマイト皮膜を形成させ、更に、50g/lの硼酸と
2g/lの硼酸アンモニウムを溶解した電解質水溶液
で、電流密度2.0A/dm2、50℃、10秒の電解
を施して無孔質陽極酸化皮膜を形成し、150℃、20
秒のベーキング処理を施して表面処理アルミニウム材を
得たこと以外は実施例1と同様にして2ピース缶用の表
面処理アルミニウム材を得た。
【0046】(実験例)実施例1〜4、比較例1〜8で
得られた2ピース缶用の表面処理アルミニウム材の複合
皮膜の含水量を熱重量分析によって測定した。
【0047】 また、得られた2ピース
缶用の表面処理アルミニウム材を缶タブを備える缶蓋に
加工して、缶タブを開けた際のポリエチレン膜の剥がれ
の程度をフェザーリング性として測定した。その結果を
下記表1に示す。評価基準は、剥離しなかったものを
(○)、0.1〜0.5mm程度剥離したものを
(△)、0.6mm以上剥離したものを(×)とした。
【0048】更に、2ピース缶用の表面処理アルミニウ
ム材にDI加工を施して缶の本体に加工した際の、ポリ
エチレン膜の剥離の程度を目視により加工密着性として
評価した。その結果を下記表1に示す。評価基準は、剥
離がないものを(○)、わずかに剥離があるものを
(△)、剥離が多いものを(×)とした。
【0049】
【表1】
【0050】更に、比較例7で得られた2ピース缶用の
表面処理アルミニウム材を、缶タブを備える缶蓋に加工
し、これを飲料缶に取り付けてリキュールを入れて14
日間保存した後に、開缶して味覚でアルミニウム臭の混
入を判定したところ、アルミニウム臭が確認された。ま
た、比較例8で得られた2ピース缶用の表面処理アルミ
ニウム材の表面には着色が見られた。
【0051】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
表面処理アルミニウム材は、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の表面に、厚さが50〜1500Åのベーマ
イト皮膜と、厚さが50〜1500Åである無孔質陽極
酸化皮膜とからなる含水量が15%以下である複合被膜
が形成されているので、有機樹脂膜との密着性を高める
ことが可能であり、缶タブにおけるフェザーリングを防
ぐとともに、加工密着性が高いので、缶本体に加工した
後の有機樹脂膜の剥離を防ぐことができる。また、フェ
ザーリングを防ぐことが可能であるので、有機樹脂膜が
延びて切断されず、開缶が困難になることがない。
【0052】また、本発明の2ピース缶用の表面処理ア
ルミニウム材は、前記表面処理アルミニウム材の複合皮
膜の表面に有機樹脂膜をラミネートしているので、アル
ミニウムが飲料に溶出することがなく、アルミニウム臭
の混入を防ぐことができる。また、食品衛生上も問題に
なることはない。
【0053】更に、本発明の2ピース缶用の表面処理ア
ルミニウム材の製造方法によれば、アルミニウムまたは
アルミニウム合金の表面にベーマイト皮膜を形成する工
程と、無孔質陽極酸化皮膜を形成し、ベーキング皮膜と
あわせて複合皮膜を形成する工程と、ベーキング処理に
より複合皮膜の含水量を15重量%以下にする工程と、
有機樹脂膜を該複合皮膜の表面にラミネートする工程と
を備えており、これらの工程はアルミニウム材等のコイ
ルを供給することにより連続して行うことが可能である
ので、フェザーリングを防ぎ、加工密着性が高く、アル
ミニウム臭の混入のない2ピース缶用の表面処理アルミ
ニウム材を、迅速かつ多量に、低いコストで製造でき
る。更にまた、本発明の2ピース缶用の表面処理アルミ
ニウム材の製造方法によれば、前記ベーキング処理を真
空環境下で行うので、複合皮膜の水分を迅速に除去する
ことが可能であり、迅速かつ多量に、2ピース缶用の表
面処理アルミニウム材を製造できる。
【手続補正書】
【提出日】平成9年10月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】ベーキング処理が施される前の複合酸化皮
の含水量は、15〜25重量%程度である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
    表面に、厚さが1000〜10000Åのベーマイト皮
    膜と、厚さが50〜1500Åの無孔質陽極酸化皮膜と
    からなる含水量が15重量%以下の複合皮膜が形成さ
    れ、前記無孔質陽極酸化皮膜はベーマイト皮膜の下地層
    として設けられていることを特徴とする2ピース缶用の
    表面処理アルミニウム材。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表面処理アルミニウム
    材の前記複合皮膜の表面に、有機樹脂膜をラミネートし
    てなることを特徴とする2ピース缶用の表面処理アルミ
    ニウム材。
  3. 【請求項3】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
    表面にベーマイト処理を施してベーマイト皮膜を形成し
    た後、硼酸、硼酸塩、アジピン酸塩、酒石酸塩、クエン
    酸塩、マロン酸塩の群から選ばれる1種または2種以上
    からなる電解質水溶液により陽極酸化処理を施して前記
    ベーマイト皮膜の下地層として無孔質陽極酸化皮膜を形
    成する複合皮膜形成工程と、該複合皮膜の表面に80〜
    250℃のベーキング処理を施して該複合皮膜の含水量
    を15重量%以下にする工程と、有機樹脂膜を該複合皮
    膜の表面にラミネートする工程とを備えることを特徴と
    する2ピース缶用の表面処理アルミニウム材の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の表面処理アルミニウム
    材の製造方法であって、ベーキング処理を真空環境下で
    行うことを特徴とする2ピース缶用の表面処理アルミニ
    ウム材の製造方法。
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