JPS61259947A - ネツクイン加工罐 - 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】 Ｕ上立且■犬１ 本発明はネックイン加工部に関するもので、より詳細に
は、ネックイン加工部の耐腐食性及び塗膜密着性に優れ
たアルミ製ネフクイン加工罐に関する。

の　　Ｗ　　び　　　の　　術　　課 アルミ素材は、絞り−しごき加工等の加工が容易な素材
であり、またブリキ、ＴＦＳ　（テ・ｒン・フリー・ス
チール）等に比して鉄溶出による内容物のフレーバー低
下や内容物による硫化黒変等のトラブルもないため、Ｉ
Ｉ詰用罐の用途に広く使用されている。

現在型として使用されているアルミ製罐詰用罐は、アル
ミ素材を絞り−しごき加工に賦し、カップ状の有底罐胴
の開放端部と躍蓋との間で二重巻締を行って、ツーピー
ス構成の罐としたものであるが、通常部体としてのアル
ミ素材には、カップ状に成形を行なった後に、アルミ素
材と塗料との塗着性を向上させるとともに＃腐食性を向
上させる目的で、何らかの表面処理が施されている。従
来知られているアルミ素材の表面処理法としては、陽極
酸化処理、リン酸クロム酸処理、クロメート処理、リン
酸処理或いはベーマイト処理等があるが、こあれらの処
理被膜は固く脆い性質がある為、それ以後の加工段階で
表面処理膜にクラックが生じ、塗料密着性が低下する傾
向があり、極端な場合には塗膜が剥離したり、或いは孔
食を生じる。

特に、絞り−しごき罐では縛着との巻線部外周が罐胴側
壁口部外面よりもあまり突出しないように罐胴口部を小
径に絞る加工、即ち、ネックイン加工を行っているが、
この加工時に表面処理膜に前述した欠陥を生じ易い、ま
た、現在広く使用されているリン酸りロム醜処理では、
６価クロムを含有する廃液を副生じ、環境汚染等の問題
を生じ易く、これを防上するために格別の設備、費用等
が必要となる。

発明の骨子及び目的 不発明者等は、アルミ製ネックイン罐を製造するに際し
、絞り−しごき加工後の罐廚に以下に述べるリン酸−ジ
ルコニウム処理を行うときには。

ネックイン加工時において、表面処理膜が破損すること
なしに、塗膜の密着性が向上し且つその耐腐食性も顕著
に向上することを見出した。

即ち、本発明の目的は、ネックイン加工部においても表
面処理膜がクラック等を発生することなく、アルミ基体
上に安定な連続膜として存在し、優れた塗膜密着性と耐
腐食性とが維持されるアルミ製ネックイン加工罐を提供
するにある。

本発明の他の目的は、アルミ表面処理の際の環境汚染の
問題が解消されたアルミ製ネックイン加工罐を提供する
にある。

本発明の更に他の目的は、以下の説明から明らかとなろ
う。

＆１眩し」處 本発明によれば、絞り−しごき加工により薄肉化された
周状側壁部と、該側壁部下端に継目なしに接続された底
部と側壁部上部にネックイン加工により絞られた部分と
を備えたアルミ製ネックイン罐において、該アルミ罐は
ジルコニウム原子としての被ＭＬが３乃至１４ｍｇ／ｍ
ｚ　となるようにリン酸−ジルコニウム処理されている
ことを特徴とする罐が提供される。

発　の好適−施態様 発明を添付図面に示す具体例に基づいて以下に詳細に説
明する。

本発明のネックイン加工部を示す第１図及び第２図にお
いて、このネックイン加工部は、大まかに言って、絞り
−しごき加工により薄肉化された周状側壁部１．この側
壁部下端に継目なしに接続された底部２及び側壁部上部
にネックイン加工により絞られた部分３から成っている
。側壁部１と底部２どの間には、外方に突出した環状部
４があり、底部２の中央部は内方にくぼんで、内圧によ
るバックリングを防止するためのドーム部５が形成され
ている０周状側壁部１には段差部６を介して該側壁部よ
りも小径に絞られたネックイン部３に接続され、ネック
イン部３の上端は。

外方にほぼ９０度曲げられた縛着巻締用フランジ７に接
続されている。

尚、前記ネックイン部３は図では３段であるが１段以上
であれば何段でもかまわない。

底部２は絞り−しごき加工に付するアルミ素材と実質上
等しい厚み（Ｔａ）を有し、一方周状側壁部１は絞り−
しごき加工により厚み（Ｔｓ）に高度に薄肉化されてい
て、下記式 ％式％ で定義されるしごき率（Ｒ１）は、一般に５０乃至８０
％、特に６０乃至７０％である。また、周状側壁部１の
外径をＤ；、ネックイン加工部の外径壺Ｄ１１としたと
き、下記式 で定義されるネックイン加工率（Ｒｓ　）は一般に４乃
至１５％、特に６乃至１３％の範囲内である。

本発明のネックイン加工部の断面構造を示す第３図にお
いて、このネックイン加工部は、アルミ基体１０、アル
ミ基体ｌＯの表面に施されたリン酸−ジルコニウム処理
膜１１ａ、　ｌｌｂ及びその内表面側に施された内面保
！Ｉ塗ＭＡ１２及びその外表面側に施された外面保護塗
膜１３から成っている。

本発明におけるリン酸−ジルコニウム処理膜１１ａ、　
ｌｌｂは、工程数の節約、アルミ表面の保護のため、ア
ルミ素材を絞り−しごき加工に付した後の脱脂、洗浄の
工程に引続いて施される。即ち、このリン酸−ジルコニ
ウム処理膜は、ネックイン加工に先立ってアルミ基体に
施されるが１次いで行うネックイン加工に際してもアル
ミ基体に密着しており、クラック等の被膜を生じないと
いう利点を有する。ネックイン加工は本質的に絞り加工
であり、加工部のアルミ基体は、径が内方に収縮すると
共に、その軸方向寸法（高さ）が増大するような塑性流
動を生ずる０本発明で用いるリン酸−ジルコニウム表面
処理膜はこの塑性流動によく追従し得るという利点を有
するものである。　一方リン酸−ジルコニウム表面処理
膜上に施される内面塗膜１２及び外面塗膜１３も、ネッ
クイン加工に先立って躍体に施すことが、塗装作業性や
塗膜厚みの一様性の点で有利である。

本発明において、リン酸−ジルコニウム処ＪＩＭは、ジ
ルコニウム原子としての被覆量が３乃至１４ｙａｇ／ｒ
ｍ２　、特に５乃至１０　ｍｇ／ｍ２　となるように形
成されていることが重要である。即ち、処理膜の被Ｍ量
が上記範囲を越えると、ネックイン加工に際して、被覆
の脱落やクラック等の破壊が生じるようになり、−・方
上記範囲よりも少ないと、塗膜の密着性や片体の＃腐食
性が低下するようになる。

本発明において、絞り−しごき成形用アルミ素材として
は、純アルミ或いはマグネシウム、マンガン等を含むア
ルミ合金から成り、その厚みが一般に０．２乃至０．５
ｍｍ、特に０．２３乃至０．４５ｍ■の範囲内のものが
使用される。アルミ素材の絞り−しごきカップへの成形
は、それ自体公知の手段、例えば、ポンチとダイスとの
組合せを用いて、一段或いは多段の浅絞り乃至深絞り加
工に付し、次いでポンチとしごきダイスとの組合せを用
いて一段或いは数段にわたるしごき加工を行うことによ
り形成される。

このようにして製造された絞り−しごきカップ栃脱脂し
、洗浄した後、水溶性ジルコニウム化合物、リン酸イオ
ン、フッ素アニオン等を含む処理液中に浸漬するか、或
いは表面に処理液をスプレィする等の塗布手段により行
われ、フッ素アニオンで活性化されたアルミ表面に、ジ
ルコニウム及びリンを含む被膜が析出する。

水溶性ジルコニウム化合物の例は、ジルコンフッ化水素
酸及びそのナトリウム塩、カリウム基又ハアンモニウム
塩や、アンモニウムジルコニウムカーボネート等である
。リン酸イオンは、所謂遊離のオルトリン酸の形で用い
てもよいし、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム等の水
溶性の形で用いてもよい、同様にフッ素イオンも、フッ
酸、ヘキサフルオロケイ酸の形で用いてもよいし、フッ
化ソーダ等のフッ化物の形で用いてもよい。

処理浴の適当な組成の例は次の通りである。

水溶性ジルコニウム化合物　　０．１〜０．５ｇ／１０
Ｐ４”　　　　　　　　　　　　Ｑ、ｌ〜０．５ｇ／　
ＩＦ−０，１〜０．５ｇ／ｌ 処理は、一般に２０乃至４０℃の温度で１５乃至６０秒
間アルミ素材と処理液とを接触させることにより行われ
、処理後のカップを水洗し、乾燥する。

内面保：Ｊ塗料としては、熱硬化樹脂成分を含有する塗
料、特に上記表面処理アルミに対して密着性を示すと共
に、耐腐食性に優れた塗料、一般的に行って、水酸基、
エーテル基、カルボキシル基、エポキシ基等の極性基を
１０乃至２，０００　ミリモル７１００ｇ樹脂の濃度、
特に２０乃至１．５００　ミリモルフ１００ｇ樹脂の濃
度で含有する熱硬化性樹脂或いは熱硬化性樹脂と熱可塑
性樹脂との組合せが使用される。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノールホル
ムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミ
ンホルムアルデヒド樹脂、エポキシ−フェニール樹脂、
エポキシ−アミノ樹脂等が挙げられ、これらは一般にビ
ニル樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂と組合せで用
いるのがよい。

本発明においては、加工性及び密着性の点で、エポキシ
−フェノール樹脂とビニル樹脂又はアクリル樹脂とを２
：９８乃至４０　：　６０、特に５：９５乃至３０　：
　７０の重量比で含有する塗料を用いるのが好ましい、
ビニル樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体部
分ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−アクリル酸共重
合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合
体等の１種又は２種以との組合せが挙げられる。アクリ
ル樹脂としては、アクリル酸アルキルエステルまたはメ
タクリル酸アルキルエステルを主成分とし、アクリル酸
、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸等のエチレ
ン系不飽和カルボン酸や、ヒドロオキシエチルアクリレ
ート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエ
チルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト等の前述した官能基を有するアクリル単量体を含有し
て成る共重合体から成るアクリル樹脂が使用される。

内面保護塗膜は、固形分として１乃至１０ＩＬｍ、’特
に３乃至４ｕＬｍの厚みで設けるのがよい。

外面塗膜としては、内面塗膜と同様のものを使用しても
よく、また例示した樹脂の内でも透明性に優れたものを
透明ラッカーとして使用してもよいし、また二酸化チタ
ン等の白色顔料を配合したものをホワイトコーチングと
して施してもよい。

外面塗膜は、固形分として一般に３乃至１０ｐｍ、特に
５乃至８ｐｍの厚みで設けるのがよい。

表面処理され、次いで塗装処理された絞り−しごきカッ
プを、ローラによるスピン加工に付するか、或いはネッ
クイン加工ダイスと周状側壁部上部とを係合させて１周
状側壁部の外径より小さい径に絞り加工する。この際、
本発明によれば、ネックイン加工に際してもリン酸−ジ
ルコニウム処理膜が、剥離或いはクラックやピンホール
等のない完全被膜の状態に保たれ、その結果として塗膜
の密着状態が良好に維持される。

本発明の罐において、ネックイン加工部の金属露出が著
しく少ないレベルに抑制されていることは、エナメルレ
ータ−試験において、漏洩電流値が著しく少ないことか
らも容易に了解される。

ネックイン加工を終えた罐胴は、上端部をフランジ加工
し、このフランジ部を纏着と巻締して最終部体とする。

本発明を次の例で説明する。

実施例１゜ 素材厚０．４３ｍ＋＊のアルミ板（３００４材Ｈ１９）
を約１９０ｍｍの径に打ち抜き、絞りポンチと絞りダイ
スとの間で内径が約１１０ａｍのコツプ状に成形する。

このコツプ状成物を再絞り工程に付した後、直径８４ｍ
ｍのしごきポンチとしごきダイスにより３段のしごき加
工に付し、側壁部の肉厚が０．１４ｍｍ　（Ｌごき率６
７％）の絞り−しごきカップを製造した。　　この絞す
−レごきカップをトリミングした後、その内外面を常法
により脱脂洗浄を行ない、次いで０．５ｇ／ｌのＨＦ水
溶液中に３秒間浸漬し１次いで、下記第１表の組成の処
理液を３０秒間スプレーして表面処理し、最後に水洗乾
燥した。

第１表 処理液組成 （ＮＨａ）２ＺｒＦ６０．３　ｇ　／　１ＨＢＦ４　　
　　　　　　　　　０．２　ｇ／ｌＨ３Ｐ０ａ　　　　
　　　　　　　　０．３　ｇ／ｌＮＨ３変量 脱イオン水　　　　　　　　　残　量 この際、温度を２５乃至４５°Ｃの範囲で変化させると
共に、処理液のｐＨをＮＨ３の添加で２．８乃至４．０
の範囲内で変化させ、ジルコニウム原子としての被覆量
を第２表に示す通り変化させた。

トリプルネックイン罐データー（罐数各５ｏｏ罐）内面
塗料　エポキシアクリル系　４μｍ外面塗料　ポリエス
テル系　　　６ｇｍ

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のネックイン加工罐の側面断面図であ
り、 第２図は、第１図の罐の部分Ａを拡大して示す断面図で
あり、 第３図は、第１図の罐の断面構造図である。 ｌは周状側壁部、２は底部、３はネックイン加工部、ｌ
Ｏはアルミ基体、　ｌｌａ、　ｌｌｂはリン酸−ジルコ
ニウム処理膜、１２は内面保護塗膜、１３は外面保護塗
膜を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絞り−しごき加工により薄肉化された周状側壁部
   と該側壁部下端に継目なしに接続された底部と、側壁部
   上部にネックイン加工により絞られた部分とを備えたア
   ルミ製ネックイン罐において、該アルミ罐はジルコニウ
   ム原子としての被覆量が３乃至１４ｍｇ／ｍ＾２となる
   ようにリン酸−ジルコニウム処理されていることを特徴
   とする罐。