JPS6210705B2 - - Google Patents
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Description
本発明はアルミニウム又はアルミニウム合金の
製品又は素材に有機合成樹脂フイルムを接着し又
は有機塗料を塗布するための下地用表面処理方法
に関する。
アルミニウム又はアルミニウム合金の箔を合成
樹脂フイルムまたは紙と積層させた積層体は食品
包装分野に大きな需要を有する。
しかしながらアルミニウム又はアルミニウム合
金の箔は、塗料あるいは合成樹脂フイルムとの密
着性が不充分であつて、上記積層体を用いて作つ
た軟質の容器、例えば果汁のような酸性の内容物
を収容せしめると、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金箔と塗料又は合成樹脂フイルムとが剥離
し、アルミニウム又はアルミニウム合金は腐食さ
れ長期間保存することができない、という欠点が
ある。
更に、内容物を充填した後、高温殺菌を行う型
の食品包装袋においては保存期間は一層短かくな
る。
従来、アルミニウムの、合成樹脂あるいは塗料
に対する密着性を改善する方法として、陽極酸化
処理、りん酸クロム酸処理、クロメート処理、り
ん酸処理あるいはベーマイト処理等が知られてい
るが、これらの処理は、アルカリ洗浄(脱脂)、
酸洗浄等を含む多数のはん雑な洗浄工程を必要と
し、かつ、廃水による環境汚染の問題を生じる。
又、上記アルカリ洗浄、酸洗浄のような付随工
程あるいは陽極酸化処理、又はベーマイト処理等
では該処理自体本質的にアルミニウムの溶解を伴
う処理であり、従つて、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金箔が本来不可避的に有するピンホール
の面積を一層拡大させるという好ましくない作用
をする。
更に、アルカリ洗浄、酸洗浄においては、洗浄
液中にアルミニウムが溶解するため、洗浄後のア
ルミニウム合金表面に溶解残渣が付着し、次工程
での表面処理更には合成樹脂あるいは塗料との密
着性、耐食性に悪影響を与えることが多い。この
傾向は、表面処理剤の種類が、処理後洗浄を行な
わない塗布型表面処理剤の時に特に著しい。
アルミニウム、鋼等及びそれ等を主成分とする
合金等の表面を処理して有機合成樹脂フイルムや
有機塗料との密着性を改善しようとする試みは従
来多く提案されており、例えば特開昭50―62139
号ではアルミニウム又はアルミニウム合金の表面
をリン酸塩(又はリン酸)、タンニン金属塩(又
はタンニン酸の金属塩)を含有する化成処理液で
処理する方法が提案されている。また特開昭50―
39232号では、鋼又はアルミニウム等の表面を可
溶性ジルコニウム化合物と重合体とからなる処理
液で処理する方法が開示されている。
然し乍ら、これ等従来技術では有機合成樹脂フ
イルムや有機塗料との密着力、特に高温殺菌処理
を行う包装材に用いる場合の密着力(以下密着力
という)が不十分であつた。本願発明者等は先に
従来技術の上記欠点を改善する方法として、アル
ミニウム又はアルミニウム合金の表面を、その表
面張力が46ダイン/cm以上になるまで250〜450℃
の温度に加熱した後、(A)水溶性チタン化合物及
び/又は水溶性ジルコニウム化合物と(B)タンニン
物質及び/又は有機高分子物質を含有する混合水
溶液で該表面を塗布乾燥する処理法を提案した
(特願昭56―196995号)。
その後アルミニウム又はアルミニウム合金を用
いた包装材として下記のような新たな技術が開発
されつつあり、そこでは更に改善された密着力が
要求されるようになつた。
従来のイージーオープン蓋のタブ付開封片は、
鋭利な端縁を有することから、これを扱う者が指
を損傷したり、また素足で歩くことの多い海辺等
に捨てられると著しく危険性を増す重大な問題が
あり、それを解決するため、予じめ開口を設けた
缶蓋に開口を除いてその周囲に熱接着性の熱可塑
性樹脂層を設け、これとアルミニウム箔に塗膜を
設けた開封片とをヒートシールするイージーオー
プン蓋(第1図参照)が考案された(特開昭57―
163642号参照)。なお、第1図では1は、缶蓋、
2は開封片、3は開口を示す。この蓋を、コーヒ
ー飲料、しるこ等の殺菌を必要とする缶詰に適用
すると、開封片が従来のアルミニウム箔を用いた
場合、加熱殺菌中にアルミニウム箔と塗膜間の密
着性が低下し、その結果、両者間で剥離が生じる
ため、缶内容物の漏洩を生じる等の問題があつ
た。
また半剛性容器用としてアルミニウム箔の蓋が
近年水羊かんの包装等で使用されている。この蓋
にイージーオープン機能を持たせる試みがなされ
ているが、剛性のある缶蓋とは異り、リベツト加
工によりリング・プルタブを取り付けることが出
来ず、予じめスコア加工した塗装アルミニウム箔
の蓋上に塗装したリングプルタブを接着剤を介し
熱接着するイージーオープン蓋(第2図参照)が
考案された(特開昭58―73541号参照)。なお、図
―2で記号6はスコア(切り込み線)、7は塗装
アルミ蓋、8はリング・プルタブ、9はスコア押
裂き開先端、10は把み部、11はリング・プル
タブと塗装アルミ蓋との接着部を示す。この蓋に
おいても、加熱殺菌工程を通ると、アルミニウム
箔と塗膜との間の密着力が低下し、その結果、蓋
とリングプルタブが離れてしまい開口できなくな
る問題があり、アルミニウム箔の表面処理の必要
性があつた。
本発明は上記のようなアルミニウム箔の有する
問題点や、更に深絞り加工によつてアルミニウム
(合金)箔からコーンカツプを作つた場合の密着
力や耐食性の低下の問題を解決する表面処理法を
提供するものである。
本発明者等の先の提案(特願昭56―196995号)
では、密着力は可成り向上するが、特にアルミニ
ウム合金の場合マグネシウムの表面濃化が生じる
ため、密着力が必しも十分とはいえず耐食性も低
下するし更に硬質アルミニウムの軟質化が起るこ
とがその後判つた。軟質化が起ると、必要な強度
を維持させるためにはアルミニウム箔の厚さを増
大させることが必要となるといつた短所も生じ
る。本発明は加熱処理に伴うこの様な問題を解決
し、更に優れた密着力を有するアルミニウム又は
アルミニウム合金の製品又は素材の表面処理法を
提供するものである。
又本発明の別の目的は耐食性の改善されたアル
ミニウム又はアルミニウム合金箔と有機被覆とよ
りなる積層物を少ない工程で容易に与えることの
できる方法を提供するにある。
上記本発明の目的はアルミニウム又はアルミニ
ウム合金よりなる製品又は素材の表面を、その表
面張力が46ダイン/cm以上になるまでコロナ放電
処理した後、
(A) 水溶性チタン化合物及び水溶性ジルコニウム
化合物よりなる群から選ばれた1種又は2種以
上と
(B) 1種又は2種以上のタンニン物質、1種又は
2種以上の水溶性又は水分散性有機高分子物質
又はその両方
を含有する混合水溶液からなる表面処理液を該ア
ルミニウム表面に塗布し、乾燥することによつて
達成される。
コロナ放電処理は一般に用いられる方法が、採
用されるが、好適には、市販の高周波発生器を用
い、電極として絶縁ローラー電極、平板電極を使
用し、電極電圧5KV〜30KV、周波数5KHz〜50K
Hz、電極間距離1〜5mmでコロナ放電させること
によりアルミニウム表面をコロナ放電処理するこ
とができる。
以下の説明においてアルミニウム又はアルミニ
ウム合金の製品又は素材の例として、箔について
説明する。本発明に用いられるアルミニウム又は
アルミニウム合金製品又は素材としてはアルミニ
ウム箔又はアルミニウム合金箔が好適である。
本発明の方法では、コロナ放電処理後のアルミ
ニウム又はアルミニウム合金箔の表面張力は
46dyn/cm以上、好ましくは50dyn/cm以上、最
も好ましくは60dyn/cm以上であることを要し、
表面張力がこれより低いときは次工程の表面処理
において処理液が箔の表面を均一に濡らすことが
できず、優れた表面処理皮膜を得ることができな
い。
本発明におけるアルミニウム又はアルミニウム
合金箔の表面張力(γs)は
γs=γs d+γs p
(こゝにγsは固体の表面張力、γs dは同表面
張力の分散力成分、γs pは同表面張力の極性成
分)
によつて求められ、γs dとγs pは、液体の表面張
力γL、同表面張力の分散力成分γL dと同表面張
力の極性成分γL pが既知の2種類の液体、蒸留水
とホルムアミドを用い接触角θを測定して下記式
(i)
cosθ+1
=2/γL(√L d s d+√L p s p) (1)
(「Physical Chemistry of Adhesion」
David H.Kaelble,158頁、Wiley―
Interscience a Division of John
Wiely&Sons,Inc。)
から求める。
上記試験液蒸留水及びホルムアミドの表面張力
は下記表に示す通りである。
The present invention relates to a surface treatment method for a substrate for adhering an organic synthetic resin film or applying an organic paint to an aluminum or aluminum alloy product or material. Laminated products made by laminating aluminum or aluminum alloy foil with synthetic resin film or paper are in great demand in the food packaging field. However, aluminum or aluminum alloy foil has insufficient adhesion to paint or synthetic resin film, and when used in soft containers made using the above-mentioned laminates, for example to hold acidic contents such as fruit juice. However, there are disadvantages in that the aluminum or aluminum alloy foil and the paint or synthetic resin film peel off, and the aluminum or aluminum alloy corrodes and cannot be stored for a long period of time. Furthermore, food packaging bags that undergo high temperature sterilization after being filled with contents have an even shorter shelf life. Conventionally, anodic oxidation treatment, phosphoric acid treatment, chromate treatment, phosphoric acid treatment, boehmite treatment, etc. have been known as methods for improving the adhesion of aluminum to synthetic resins or paints. Alkaline cleaning (degreasing),
It requires many complicated cleaning steps, including acid cleaning, etc., and causes problems of environmental pollution by wastewater. In addition, in the accompanying processes such as alkaline cleaning and acid cleaning, anodizing treatment, boehmite treatment, etc., the treatment itself essentially involves dissolving aluminum, and therefore aluminum or aluminum alloy foil is essentially unavoidable. This has the undesirable effect of further enlarging the area of the pinhole. Furthermore, in alkaline cleaning and acid cleaning, aluminum is dissolved in the cleaning solution, so dissolved residue adheres to the aluminum alloy surface after cleaning, which affects the surface treatment in the next process, as well as the adhesion and corrosion resistance with synthetic resins or paints. often have a negative impact on This tendency is particularly remarkable when the type of surface treatment agent is a coating type surface treatment agent that does not require cleaning after treatment. Many attempts have been made to improve the adhesion with organic synthetic resin films and organic paints by treating the surfaces of aluminum, steel, etc., and alloys containing these as main components. ―62139
In this issue, a method is proposed in which the surface of aluminum or aluminum alloy is treated with a chemical conversion treatment solution containing a phosphate (or phosphoric acid) and a tannin metal salt (or a tannic acid metal salt). Also, the 1970s
No. 39232 discloses a method of treating the surface of steel, aluminum, etc. with a treatment liquid consisting of a soluble zirconium compound and a polymer. However, these conventional techniques have insufficient adhesion with organic synthetic resin films and organic paints, particularly when used in packaging materials subjected to high temperature sterilization (hereinafter referred to as adhesion). As a method to improve the above-mentioned shortcomings of the prior art, the inventors of the present application have previously developed a method for treating the surface of aluminum or aluminum alloy at 250 to 450°C until its surface tension reaches 46 dynes/cm or more.
We propose a treatment method in which the surface is heated to a temperature of , and then coated with a mixed aqueous solution containing (A) a water-soluble titanium compound and/or a water-soluble zirconium compound and (B) a tannin substance and/or an organic polymer substance and dried. (Special Application No. 1969-196995). Subsequently, new technologies such as those described below have been developed for packaging materials using aluminum or aluminum alloys, and there has been a demand for even improved adhesion. The tab opening piece of the conventional easy-open lid is
Because it has sharp edges, there is a serious problem that the fingers of those who handle it can be damaged, and the danger increases significantly if it is discarded at the beach where people often walk barefoot.In order to solve this problem, Easy-open lids (No. (See Figure 1)
(See No. 163642). In addition, in Fig. 1, 1 is a can lid,
2 is an opening piece, and 3 is an opening. When this lid is applied to canned goods that require sterilization, such as coffee drinks and shiruko, if the opening piece is made of conventional aluminum foil, the adhesion between the aluminum foil and the coating will decrease during heat sterilization. As a result, peeling occurs between the two, resulting in problems such as leakage of the contents of the can. Additionally, aluminum foil lids have recently been used for semi-rigid containers, such as packaging for water mush. Attempts have been made to give this lid an easy-open function, but unlike rigid can lids, the riveted process makes it impossible to attach a ring/pull tab, and the lid is made of pre-scored painted aluminum foil. An easy-open lid (see Figure 2) was devised in which a ring pull tab painted on the top was thermally bonded via adhesive (see JP-A-58-73541). In Figure 2, symbol 6 is the score (cut line), 7 is the painted aluminum lid, 8 is the ring/pull tab, 9 is the score torn open tip, 10 is the grip, and 11 is the ring/pull tab and the painted aluminum lid. The adhesive part is shown. Even with this lid, when it goes through the heat sterilization process, the adhesion between the aluminum foil and the coating decreases, resulting in the lid and ring pull tab coming apart and making it impossible to open. There was a strong need for this. The present invention provides a surface treatment method that solves the above-mentioned problems with aluminum foil, as well as the problems of reduced adhesion and corrosion resistance when cone cups are made from aluminum (alloy) foil by deep drawing. It is something to do. Previous proposal by the present inventors (Patent Application No. 196995-1987)
In this case, the adhesion is considerably improved, but especially in the case of aluminum alloys, magnesium is concentrated on the surface, so the adhesion is not necessarily sufficient, corrosion resistance is also reduced, and the hard aluminum becomes softer. That was later discovered. The disadvantage of softening is that the thickness of the aluminum foil must be increased to maintain the necessary strength. The present invention solves these problems associated with heat treatment and provides a surface treatment method for aluminum or aluminum alloy products or materials that has even better adhesion. Another object of the present invention is to provide a method for easily providing a laminate comprising an aluminum or aluminum alloy foil and an organic coating with improved corrosion resistance in a small number of steps. The purpose of the present invention is to subject the surface of a product or material made of aluminum or aluminum alloy to a corona discharge treatment until the surface tension becomes 46 dynes/cm or more, and then (A) remove water-soluble titanium compounds and water-soluble zirconium compounds from the surface of the product or material. (B) a mixture containing one or more tannin substances, one or more water-soluble or water-dispersible organic polymer substances, or both; This is accomplished by applying a surface treatment solution consisting of an aqueous solution to the aluminum surface and drying it. For the corona discharge treatment, a commonly used method is adopted, but preferably a commercially available high frequency generator is used, an insulated roller electrode or a flat plate electrode is used, the electrode voltage is 5KV to 30KV, and the frequency is 5KHz to 50K.
The aluminum surface can be subjected to corona discharge treatment by performing corona discharge at Hz and an inter-electrode distance of 1 to 5 mm. In the following description, foil will be described as an example of an aluminum or aluminum alloy product or material. Aluminum foil or aluminum alloy foil is suitable as the aluminum or aluminum alloy product or material used in the present invention. In the method of the present invention, the surface tension of aluminum or aluminum alloy foil after corona discharge treatment is
46 dyn/cm or more, preferably 50 dyn/cm or more, most preferably 60 dyn/cm or more,
When the surface tension is lower than this, the treatment liquid cannot uniformly wet the surface of the foil in the next step of surface treatment, making it impossible to obtain an excellent surface treatment film. The surface tension (γ s ) of aluminum or aluminum alloy foil in the present invention is γ s = γ s d + γ s p (where γ s is the surface tension of the solid, γ s d is the dispersion force component of the surface tension, γ s p is the polar component of the same surface tension), and γ s d and γ s p are the surface tension γ L of the liquid, the dispersion force component γ L d of the same surface tension, and the polar component γ of the same surface tension. The contact angle θ was measured using two liquids with known L p , distilled water and formamide, and the following formula was used:
(i) cosθ+1 = 2/γ L (√ L d s d + √ L p s p ) (1) (“Physical Chemistry of Adhesion” David H. Kaelble, p. 158, Wiley- Interscience a Division of John Wiely & Sons, Inc. ). The surface tensions of the above test liquids, distilled water and formamide, are shown in the table below.
【表】
θの測定は、アルミニウム表面処理技術研究組
合規格、「ARS1831接触角測定」の方法に従い、
温度23±2℃、湿度50±5%R.H.の条件下に測
定する。
上記両試験液について測定した各θの値及び上
記表のγL、γL d、γL pの値を式(1)に代入して得
られる、γs dとγs pを未知数とする二つの式から
γs dとγs pを求めそれらの和としてγsを得る。
本発明においては、コロナ放電処理により表面
張力を46dyn/cm以上ならしめたアルミニウム又
はアルミニウム合金箔に対し、特定の表面処理液
を塗布する方法によつて、有機合成樹脂フイルム
や有機塗料等の有機被覆への接着性を改善する。
表面処理液は2群から選ばれた成分を含有する
水溶液であり、一方の成分(A)は水溶性チタン化合
物及び水溶性ジルコニウム化合物からなる群から
選ばれ、他方の成分(B)は1種又は2種以上のタン
ニン物質、1種又は2種以上の有機高分子物質又
はその両者の群から選ばれる。有機高分子物質は
水溶性又は水分散性のものが使用される。
成分(A)の水溶性チタン化合物の例はチタンふつ
化水素酸およびそのNa、K又はアンモニウム
塩、および硫酸チタン等であり、水溶性ジルコニ
ウム化合物の例はジルコンふつ化水素酸およびそ
のNa、K、又はアンモニウム塩およびアンモニ
ウムジルコニウムカーボネート等である。
上記チタン化合物及びジルコニウム化合物は合
計で水溶液1当り0.01〜5g(金属換算)、好ま
しくは0.02〜4gの量で使用される。
成分(B)のタンニン物質はタンニン又はタンニン
酸を意味し、その例はケブラチヨ、デプジト、支
那産タンニン、トルコ産タンニン、ハマメリタン
ニン酸、ケブリン酸、スマツクタンニン、五倍子
タンニン及びエラーグ酸タンニン等である。
成分(B)の有機高分子化合物の例はアクリル酸お
よびそのメチル、エチル、ブチルエステル等のエ
ステル類の重合体又は共重合体、メタアクリル酸
およびそのメチル、エチル、ブチルエステル等の
エステル類の重合体又は共重合体、ポリアクリル
酸又はポリメタアクリル酸のアルカリ金属および
アンモニウム塩又はアクリルアミドのようなアク
リル重合体又は共重合体;アルギン酸ソーダ;ポ
リビニルピロリジン;ポリビニルアルコール;ポ
リビニルメチルエーテル及びエチレン―アクリル
酸共重合体等であり、好ましい例はアクリル酸の
重合体、アクリル酸とそのメチル、エチル、ブチ
ル等エステル類等との共重合体、メタアクリル酸
の重合体、メタアクリル酸とそのメチル、エチ
ル、ブチル等エステル類等との共重合体である。
成分(B)の化合物の使用量は、タンニン物質及び
有機高分子物質はそれぞれ、水溶液1当り15g
以下、好ましくは10g以下、両者の合計で少くと
も0.1g以上、好ましくは0.3g以上である。
以上例示した如き処理液は、ロールコーター、
スプレー又は浸漬後絞りロールを通過させる方法
等によりアルミニウム又はアルミニウム合金箔表
面上に塗布される。塗布量はウエツト膜の重量と
して1〜20g/m2、好ましくは3〜15g/m2であ
る。
塗布後、熱風乾燥その他任意の公知乾燥方法に
より水分を蒸発させて乾燥させる。
ウエツト膜の重量が1g/m2以下では、金属表
面を完全に被覆することが困難であり、一方
20g/m2以上の塗布は、不必要であつてかえつて
塗布液が流れてムラを生じることがあり、又、過
大な乾燥設備を要することになる。
本発明の方法により処理されるに適するアルミ
ニウム又はアルミニウム合金については格別の制
限はなく、JIS H4000及びH4160に規格されてい
るアルミニウム及びアルミニウム合金はすべて使
用できる。
本発明の方法により処理されたアルミニウム又
はアルミニウム合金の表面を有する製品又は素材
は塗料及び合成樹脂フイルム等に対し密着性が優
れており、これらを塗布又は積層して、包装材料
又は容器、殊に袋のような軟質容器あるいは半硬
質の容器及びその蓋用や、特にイージーオープン
蓋の開封片及びイージーオープン機能を持たせた
リングプルタブを接着剤で固定する場合のリング
プルタブ及び容器蓋等に使用するに適する。
特に好適な塗料はエポキシ系塗料、フエノール
系塗料、アミノ樹脂系塗料、アルキツド系塗料、
ポリエステル系塗料、塩ビ・酢ビ共重合体、オル
ガノゾルタイプ塗料及びアクリル系塗料であり、
これらは単独でも二種あるいはそれ以上を組合せ
ても使用できる。
又特に好適な合成樹脂フイルムはポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレートな
どのホモポリエステル、ポリエチレンテレフタレ
ート―イソフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート―イソフタレートなどの共重合ポリエステル
又はそれらのブレンド物のフイルム、あるいは高
密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度
ポリエチレン、又はポリプロピレン等のポリオレ
フインのフイルムであり、これらは延伸して又は
未延伸のまゝで使用することができる。
以下に実施例をあげ本発明を更に具体的に説明
する。
実施例
各実施例を通じ一次密着強度試験、二次密着強
度試験、テープヒートシール蓋の加熱殺菌試験、
接着リングプルタブの開口性試験、絞りカツプ耐
食性試験は以下の通り行なつた。
1 一次密着強度試験
有機皮膜被覆アルミニウム箔の試験面の裏側に
ウレタン系の接着剤を用い100μm厚の二軸延伸
ポリエステルフイルムを接着して補強した後、10
mm×100mmに切り出し試験面同志をナイロン系接
着剤を用いて加熱接着し試験片とした。但し、実
施例9〜11は接着剤を使わずポリエステル同志、
ポリエチレン同志、又はポリプロピレン同志を加
熱接着し試験片とした。
試験片は引張り試験機を用い200mm/minの引
張り速度で、T型剥離試験を行ない剥離強度を一
次密着強度とした。
2 二次密着強度試験
一次密着強度測定用と同様にして作成した試験
片を90℃の水道水中に4日間浸漬後、T型剥離試
験を行ない、剥離強度を二次密着強度とした。
3 テープヒートシール蓋の加熱殺菌試験
下記の実施例及び比較例で調製した塗装アルミ
ニウム箔の試験面の裏側にウレタン系の接着剤を
用い50μm厚の二軸延伸ポリエステルを接着した
後、幅16mm、長さ36mmの矩形状に切断して開封片
とする。
この開封片を、容器外面側にエポキシフエノー
ル系塗料を塗装した電解クロム酸処理鋼板からな
る缶蓋(外径67mm)に、予め設けた幅10mm、長さ
20mmのダ円形状をした開口穴を覆う様に、その開
口穴の周囲に2mm幅のコポリエステルフイルムを
介してヒートシールすることによりテープヒート
シール蓋を製造した。
次いで、内容量が250gの内径52.3mmの缶にコー
ヒー飲料を250g充填後、テープヒートシール蓋
を二重巻締し、130℃で30分間の加熱殺菌を行な
う。50缶試験をし加熱殺菌後、テープヒートシー
ル蓋の開口部から漏洩が生じた缶数で評価する。
4 接着リングプルタブの開口性試験
下記の実施例及び比較例で調整した塗装アルミ
ニウム箔(但し表面のみ塗装)の裏面に、変性ポ
リプロピレン樹脂接着剤を介し、50μm厚さのポ
リプロピレンフイルムを熱接着した後、直径74mm
の円形に切り出し、外周から5mmの位置に沿つ
て、金属箔の厚みが約35μmとなるように、塗装
面にスコアを入れ蓋を成形した。この蓋塗装面
に、蓋と同じ塗装アルミニウム箔からなる開封用
リングプルタブを、押裂き用先端が、スコア上に
位置するようにナイロン系接着剤を介して熱接着
し、接着リングプルタブのイージーオープン蓋を
作成した。
90c.c.入容器に水羊かんを熱充填後、この蓋でヒ
ートシールしたのち、120℃、60分の加圧加熱殺
菌をし、その後50℃で1ケ月保存する。各試料50
個試験をし、保存後開口不能の個数で評価する。
5 絞りカツプ耐食性試験
有機皮膜被覆アルミニウム箔を特開昭54―
14363の方法に従つて、ブランクサイズ120mmφか
ら絞り加工により内径65mmφ、高さ30mm、フラン
ジ巾3mmのカツプを作り、3%の食塩を含む食酢
を80℃で充填しカツプと同じ材料構成の有機皮膜
被覆アルミニウム箔の蓋をフランジ部でナイロン
系接着剤を介しヒートシールすることにより密封
し、120℃で20分間のレトルト処理を行なう。但
し、実施例9〜11は、接着剤を使わずコポリエス
テル同志、ポリエチレン同志、又はポリプロピレ
ン同志でヒートシールすることにより密封した。
これを50℃で1週間保存後、蓋を取りはずし、カ
ツプ内面の状態を肉眼観察し、結果を下記の5点
法により評価する。
5:異常なし
4:1〜5%の面積のアルミニウム面が腐食
し、有機皮膜が剥離しているもの。
3:6〜25% 〃 〃
2:26〜60% 〃 〃
1:61〜100% 〃 〃
実施例1〜4、比較的1〜3
厚さ50μmのアルミニウム合金箔A1N30H―
H18を電極間隔1〜3mm、電極電圧20KV、周波
数10KHzの条件で表1に示す時間コロナ放電処理
し、アルミニウム合金表面の表面張力を表1に示
す値に調整した。ただし、比較例2は、市販のア
ルカリ性脱脂剤リドリン72N―1(日本ペイント
(株)製)を用い70℃、1分間の脱脂と、水洗浄を施
したものであり、比較例3は表面張力の調整を行
なわない比較例であり、それぞれの表面張力は表
1に示す通りであつた。
これらのアルミニウム合金箔表面に下記表面処
理液をウエツト塗布量で6g/m2になるようにロ
ールで塗布し、150℃で5秒間加熱乾燥した。表
面処理液の組成は次のとおりであつた。
ジルコンふつ化ナトリウム 3g
ポリアクリル酸水溶液(平均分子量50000、
不揮発残分25wt%) 5g
タンニン酸(五倍子タンニン) 0.1g
脱イオン水 1
次にエポキシ―フエノール系塗料を乾燥焼付後
の厚さが約5μmになる様に塗布し250℃で30秒
間乾燥焼付けをした。
こうして得た塗装アルミニウム箔について一次
密着強度、二次密着強度、テープヒートシール蓋
の加熱殺菌、接着リングプルタブの開口性の各試
験を行つた。その結果を表1に示す。
実施例 5
厚さ60μmのアルミニウム合金箔A3004H―O
を電極間隔1〜3mm、電極電圧20KV、周波数
10KHzの条件で0.5秒間のコロナ放電処理をし、
アルミニウム合金箔表面の表面張力を66.0dyn/
cmに調整しその後、アルミニウム箔表面に表面処
理液をスプレーし、絞りロールを用いウエツト塗
布量を7〜10g/m2にし、170℃で3秒間乾燥し
た。表面処理液の組成は次のとおりであつた。
チタンふつ化ナトリウム 5g
タンニン酸(五倍子タンニン) 0.3g
ポリアクリル酸水溶液(平均分子量60000、
不揮発残分25wt%) 8g
脱イオン水 1
上記の処理をした表面上に更に、エポキシ―フ
エノール系塗料を乾燥焼付後の厚さが約5μmに
なる様に塗布し250℃で30秒間乾燥焼付をした。
こうして得た塗装アルミニウム箔について、一
次密着強度、二次密着強度、絞りカツプ耐食性の
各試験を行なつた。その結果を表2に示す。
実施例 6
アルミニウム合金箔のコロナ放電処理時間0.4
秒、表面張力を64.2dyn/cm、そして処理液の組
成を
チタンふつ化アンモニウム 1.5g
((NH4)2TiF6)
ジルコニウムふつ化アンモニウム 1.0g
((NH4)2ZrF6)
ポリアクリル酸水溶液(平均分子量50000、
不揮発残分25wt%) 5g
脱イオン水 1
に変更する以外は実施例5と同様にして、表2に
示す結果を得た。
実施例 7
アルミニウム合金箔としてA3004H―H18、コ
ロナ放電処理時間を0.9秒、表面張力を60.2dyn/
cm、そして処理液の組成を
ジルコニウムふつ化ナトリウム 0.5g
チタンふつ化ナトリウム 0.5g
タンニン酸(五倍子タンニン) 1g
脱イオン水 1
に変更する以外は実施例5と同様にして表2に示
す結果を得た。
実施例 8
処理液の組成を
チタンふつ化ナトリウム 1.5g
タンニン酸(五倍子タンニン) 1g
リン酸アルミニウム 5g
脱イオン水 1
に変更する以外は実施例7と同様にして表2に示
す結果を得た。
実施例 9
厚100μmのアルミニウム合金箔A5052H―H18
を電極間隔1〜3mm、電極電圧20KV、周波数
10KHzの条件で0.8秒間コロナ放電処理し、アル
ミニウム合金表面張力を58.1dyn/cmに調整し、
表面処理液をウエツト塗布量で7g/m2になるよ
うにロールで塗布し、150℃で5秒間乾燥した。
表面処理液の組成は次のとおりであつた。
チタンふつ化ナトリウム 1g
タンニン酸(五倍子タンニン) 1g
りん酸アルミニウム 5g
脱イオン水 1
次に30μmのコポリエステルフイルムを220℃
で熱ラミネートした。こうして得た有機合成樹脂
フイルム被覆アルミニウム箔について、一次密着
強度、二次密着強度、絞りカツプ耐食性の各試験
を行つた。その結果を表2に示す。
実施例 10
有機合成樹脂フイルム被覆に50μmのポリエチ
レンフイルムを用い、これを、表面処理アルミニ
ウム合金箔上に変性ポリエチレン接着剤を介し熱
ラミネートすることに変更する以外は、実施例9
と同様にして表2に示す結果を得た。
実施例 11
有機合成樹脂フイルム被覆に50μmのポリプロ
ピレンフイルムを用い、これを表面処理アルミニ
ウム合金箔上に変性ポリプロピレン接着剤を介し
熱ラミネートすることに変更する以外は、実施例
9と同様にして表2に示す結果を得た。
比較例 4
厚さ60μmのアルミニウム合金箔A3004H―O
を市販のアルカリ性脱脂剤リドリン72N―1(日
本ペイント(株)製)を用い70℃、1分間の脱脂と水
洗浄を施した。(この時の表面張力は63.2dyn/cm
であつた。)後、下記組成の水溶液に60℃で60秒
間浸漬し、水洗して乾燥した。
タンニン酸(五倍子タンニン) 1g
りん酸第一アンモニウム 1g
75%りん酸 1.2g
チタンふつ化ソーダ 1g
上記成分を水1に溶解。PH2.6
次に実施例5と同様にしてエポキシ―フエノー
ル系塗料を塗布、焼付し更に実施例5と同様の各
試験を行ない表2に示す結果を得た。
比較例 5
厚さ60μmのアルミニウム合金箔A3004H―O
を酸性洗浄液リドリン419(日本ペイント(株)製)
中で77℃で1分間洗浄した(この時の表面張力は
60.7dyn/cmであつた。)後、酸化ジルコニウム
2.0g/、ポリアクリル酸水溶液(平均分子量
60000、不揮発残分25wt%)2.8g/の水性組成
物中に浸漬し、次いで乾燥した。
次に実施例5と同様にしてエポキシ―フエノー
ル系塗料を塗布、焼付し、更に実施例5と同様の
各試験を行ない表2に示す結果を得た。
比較例 6
ポリアクリル酸水溶液(平均分子量50000、不
揮発残分25wt%)8gを1の脱イオン水に溶解
して表面処理液とする以外は実施例5と同様にし
て表2に示す結果を得た。
比較例 7
タンニン酸(五倍子タンニン)1gを1の脱
イオン水に溶解して表面処理液とする以外は実施
例5と同様にして表2に示す結果を得た。
比較例 8
処理液の組成を
チタンふつ化ナトリウム 0.5g
ジルコニウムふつ化ナトリウム 0.5g
脱イオン水 1
に変更する以外は、実施例5と同様にして表2に
示す結果を得た。
比較例 9
処理液による表面処理を行わない以外は実施例
5と同様にして表2に示す結果を得た。
比較例 10
コロナ放電処理後のアルミニウム合金箔を、下
記の組成
無水クロム酸(CrO3) 4g
りん酸(75%) 12g
ふつ化ナトリウム(NaF) 3g
脱イオン水 1
の処理浴を用い60℃で30秒間りん酸クロム酸処理
をし水洗、乾燥をする以外は実施例5と同様にし
て表2に示す結果を得た。
比較例 11
コロナ放電処理後のアルミニウム合金箔を、
0.3重量%のトリエタノールアミンを含有する脱
イオン水に、100℃で1分間浸漬してベーマイト
処理し、水洗、乾燥をする以外は実施例5と同様
にして表2に示す結果を得た。
比較例 12
コロナ放電処理後のアルミニウム合金箔を、15
容量%の硫酸を含有する脱イオン水中で、電流密
度1.5A/dm2、温度20℃の条件で2分間陽極酸化
処理し、水洗、乾燥する以外は実施例5と同様に
して表2に示す結果を得た。
実施例1〜4、比較例1、3から、アルミニウ
ム合金箔の表面張力が46dyn/cm以上では、それ
以下のものより一次密着力、二次密着力、テープ
ヒートシール蓋の加熱殺菌耐性、接着リングプル
タブの開口性いずれにおいても優れていることが
判る。実施例1〜4、比較例2から、アルミニウ
ム合金箔の表面張力は、アルカリ脱脂によつても
60dyn/cm以上が得られ、一次密着強度、第二次
密着強度もコロナ放電処理で得られる特性に近い
値が得られるが、大量の試験片を用いるテープヒ
ートシール蓋の加熱殺菌試験や接着リングプルタ
ブの開口性試験を行なうと差が出てきており、コ
ロナ放電処理の方が、アルカリ脱脂よりも製品特
性のバラツキが少ないことが判る。
実施例5〜8、比較例6〜7から、アルミニウ
ム合金箔の表面張力が46dyn/cm以上で、水溶性
チタン化合物、水溶性ジルコニウム化合物また
は、それらの両者とタンニン酸、水溶性有機高分
子化合物またはそれらの両者を含む表面処理液を
塗布し、乾燥したものは、水溶性チタン化合物、
水溶性ジルコニウム化合物またはそれらの両者、
タンニン物質単独または、水溶性有機高分子化合
物単独の表面処理液より、一次密着力、二次密着
力、絞り加工後の耐食性すべての点で優れている
ことが判る。
実施例9〜11から、本発明のアルミニウム合金
箔の表面張力が46dyn/cm以上で、水溶性チタン
化合物、水溶性ジルコニウム化合物またはそれら
の両者とタンニン酸、水溶性有機高分子化合物ま
たはそれらの両者を含む表面処理液を塗布したも
のは、ポリエステルフイルム、ポリエチレンフイ
ルム、ポリプロピレンフイルム等の有機合成樹脂
フイルムを被覆した時、一次密着力、二次密着
力、絞り加工後の耐食性が優れていることが判
る。
実施例5〜8、比較例9〜12から、本発明のア
ルミニウム合金箔の表面張力が46dyn/cm以上
で、水溶性チタン化合物、水溶性ジルコニウム化
合物またはそれらの両者とタンニン酸、水溶性有
機高分子化合物またはそれらの両者を含む表面処
理液を塗布乾燥したものは、無処理の材料より優
れているのはもちろんのこと、従来からのりん酸
クロム酸処理やベーマイト処理と比べても優れて
いることが判る。
実施例5〜8、比較例4、5から本発明のアル
ミニウム合金箔のコロナ放電処理により表面張力
が46dyn/cm以上にし、水溶性チタン化合物、水
溶性ジルコニウム化合物またはそれらの両者とタ
ンニン酸、水溶性有機高分子化合物またはそれら
の両者を含む表面処理液を塗布乾燥したものは、
アルミニウム合金箔をアルカリ脱脂後、タンニン
酸、りん酸第一アンモニウム、75%りん酸、チタ
ンふつ化ソーダを含む表面処理液中に浸漬し、水
洗乾燥したものや、アルミニウム合金箔を酸洗浄
後、酸化ジルコニウム、ポリアクリル酸を含む表
面処理液を塗布乾燥したものより二次密着力、絞
り加工後の耐食性が優れていることが判る。
比較例4は、本発明と前処理においてアルカリ
脱脂をし、又、表面処理液において、りん酸第一
アンモニウムや75%りん酸が添加されている点が
異つており、比較例5は、本発明と、前処理にお
いて、酸洗浄をしていることが異つており、本発
明でアルミニウム合金箔をコロナ放電処理により
表面張力を45dyn/cm以上にし、なお且つ、水溶
性チタン化合物、水溶性ジルコニウム化合物また
は、それらの両者と、タンニン酸、水溶性有機高
分子化合物またはそれらの両者を含む表面処理液
を塗布乾燥することが重要な技術であることが判
る。
実施例1〜11と比較例2、4、5、9から、コ
ロナ放電処理によりアルミニウム又はアルミニウ
ム合金表面の表面張力を46dyn/cm以上に調整す
れば、いかなる組成のアルミニウム合金箔であつ
ても本発明の表面処理を施せば一次密着力、二次
密着力、加工耐食性が優れた表面処理アルミニウ
ム合金箔が得られることが判る。[Table] θ was measured according to the Aluminum Surface Treatment Technology Research Association standard, “ARS1831 Contact Angle Measurement” method.
Measured under conditions of temperature 23±2℃ and humidity 50±5%RH. Let γ s d and γ sp, which are obtained by substituting the values of each θ measured for both of the above test solutions and the values of γ L , γ L d , and γ L p in the above table, into equation (1 ) as unknowns . Find γ s d and γ s p from the two equations and obtain γ s as their sum. In the present invention, organic synthetic resin films, organic paints, etc. Improves adhesion to coatings. The surface treatment liquid is an aqueous solution containing components selected from two groups, where one component (A) is selected from the group consisting of a water-soluble titanium compound and a water-soluble zirconium compound, and the other component (B) is one type. or selected from the group of two or more tannin substances, one or more organic polymer substances, or both. The organic polymer substance used is water-soluble or water-dispersible. Examples of water-soluble titanium compounds of component (A) include titanium hydrofluoric acid and its Na, K, or ammonium salts, and titanium sulfate, and examples of water-soluble zirconium compounds include zirconium hydrofluoric acid and its Na, K, and , or ammonium salts and ammonium zirconium carbonate. The above titanium compound and zirconium compound are used in a total amount of 0.01 to 5 g (metal equivalent), preferably 0.02 to 4 g per aqueous solution. The tannin substance of component (B) means tannin or tannic acid, examples of which include quebratillo, depujito, Chinese tannin, Turkish tannin, hamamelitannic acid, chebulic acid, sumac tannin, fivefold tannin, and erlagic acid tannin. It is. Examples of the organic polymer compound of component (B) are polymers or copolymers of acrylic acid and its esters such as methyl, ethyl and butyl esters, and polymers or copolymers of methacrylic acid and its esters such as methyl, ethyl and butyl esters. Polymers or copolymers, alkali metal and ammonium salts of polyacrylic acid or polymethacrylic acid or acrylic polymers or copolymers such as acrylamide; sodium alginate; polyvinylpyrrolidine; polyvinyl alcohol; polyvinyl methyl ether and ethylene-acrylic Acid copolymers, etc., and preferred examples include polymers of acrylic acid, copolymers of acrylic acid and its esters such as methyl, ethyl, butyl, etc., polymers of methacrylic acid, methacrylic acid and its methyl, It is a copolymer with esters such as ethyl and butyl. The amount of compound (B) to be used is 15g per aqueous solution for each tannin substance and organic polymer substance.
Below, preferably 10g or less, the total of both is at least 0.1g or more, preferably 0.3g or more. The processing liquid as exemplified above can be used in a roll coater,
It is applied onto the surface of aluminum or aluminum alloy foil by spraying or by dipping and then passing through a squeeze roll. The coating amount is 1 to 20 g/m 2 , preferably 3 to 15 g/m 2 based on the weight of the wet film. After coating, water is evaporated and dried by hot air drying or any other known drying method. If the weight of the wet film is less than 1g/ m2 , it is difficult to completely cover the metal surface;
Coating in an amount of 20 g/m 2 or more is unnecessary and may cause the coating liquid to flow and cause unevenness, and also requires excessive drying equipment. There are no particular restrictions on aluminum or aluminum alloys suitable for treatment by the method of the present invention, and all aluminum and aluminum alloys specified in JIS H4000 and H4160 can be used. Products or materials having aluminum or aluminum alloy surfaces treated by the method of the present invention have excellent adhesion to paints, synthetic resin films, etc., and can be applied to packaging materials or containers, especially by coating or laminating them. Used for soft or semi-rigid containers such as bags and their lids, and especially for ring pull tabs and container lids when securing easy-open lid opening pieces and ring pull tabs with an easy-open function with adhesive. suitable for Particularly suitable paints include epoxy paints, phenol paints, amino resin paints, alkyd paints,
Polyester paints, vinyl chloride/vinyl acetate copolymers, organosol type paints, and acrylic paints.
These can be used alone or in combination of two or more. Particularly suitable synthetic resin films include films of homopolyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, copolyesters such as polyethylene terephthalate-isophthalate and polybutylene terephthalate-isophthalate, or blends thereof; Films of polyolefins such as high-density polyethylene, low-density polyethylene, or polypropylene, which can be used stretched or unstretched. The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. Examples Through each example, primary adhesion strength test, secondary adhesion strength test, heat sterilization test of tape heat seal lid,
An adhesive ring pull tab openability test and a draw cup corrosion resistance test were conducted as follows. 1 Primary adhesion strength test After reinforcing the back side of the test surface of the organic film-coated aluminum foil by adhering a 100 μm thick biaxially stretched polyester film using a urethane adhesive,
A test piece was cut out to a size of mm x 100 mm and the test surfaces were bonded together by heating using a nylon adhesive. However, in Examples 9 to 11, polyester was used without using adhesive.
A test piece was prepared by heat-bonding polyethylene or polypropylene together. The test piece was subjected to a T-peel test using a tensile tester at a tensile speed of 200 mm/min, and the peel strength was defined as the primary adhesion strength. 2 Secondary adhesion strength test A test piece prepared in the same manner as for primary adhesion strength measurement was immersed in tap water at 90°C for 4 days and then subjected to a T-peel test, and the peel strength was defined as secondary adhesion strength. 3 Heat sterilization test of tape heat seal lids After adhering 50 μm thick biaxially stretched polyester to the back side of the test surface of the painted aluminum foil prepared in the following Examples and Comparative Examples using a urethane adhesive, Cut into a rectangular shape with a length of 36 mm to make an opening piece. This opening piece was attached to a can lid (outer diameter 67 mm) made of electrolytic chromic acid-treated steel plate with epoxyphenol paint applied to the outside of the container.
A tape heat-sealed lid was manufactured by heat-sealing a 2-mm wide copolyester film around the 20-mm round opening so as to cover the opening. Next, 250 g of coffee beverage is filled into a 250 g can with an inner diameter of 52.3 mm, a tape heat seal lid is double-sealed, and heat sterilization is performed at 130° C. for 30 minutes. After 50 cans are tested and sterilized by heat, the evaluation is based on the number of cans that leaked from the opening of the tape heat seal lid. 4 Openability test of adhesive ring pull tab After a 50 μm thick polypropylene film was thermally bonded to the back side of the painted aluminum foil prepared in the following Examples and Comparative Examples (however, only the front surface was painted) via a modified polypropylene resin adhesive. , diameter 74mm
It was cut into a circle, and a score was placed on the painted surface along a position 5 mm from the outer periphery so that the thickness of the metal foil was approximately 35 μm to form a lid. An opening ring pull tab made of the same painted aluminum foil as the lid is thermally bonded to the painted surface of the lid using nylon adhesive so that the tearing tip is positioned on the score, allowing easy opening of the adhesive ring pull tab. I made a lid. After hot filling a 90 c.c. container with water oat, heat-sealing it with the lid, sterilize it by pressure heating at 120℃ for 60 minutes, and then store it at 50℃ for one month. 50 samples each
Individual tests are performed and evaluation is made based on the number of pieces that cannot be opened after storage. 5 Draw cup corrosion resistance test Organic film coated aluminum foil
14363, a cup with an inner diameter of 65 mmφ, a height of 30 mm, and a flange width of 3 mm is made by drawing from a blank size of 120 mmφ, and then filled with vinegar containing 3% salt at 80℃ to form an organic film with the same material composition as the cup. The lid of the coated aluminum foil is sealed by heat-sealing the flange portion with a nylon adhesive, and retort treatment is performed at 120°C for 20 minutes. However, Examples 9 to 11 were sealed by heat sealing copolyesters, polyethylenes, or polypropylenes without using an adhesive.
After storing this at 50°C for one week, remove the lid, visually observe the condition of the inner surface of the cup, and evaluate the results using the following 5-point method. 5: No abnormality 4: 1 to 5% of the aluminum surface is corroded and the organic film is peeled off. 3: 6-25% 〃 〃 2: 26-60% 〃 〃 1: 61-100% 〃 〃 Examples 1-4, comparatively 1-3 50 μm thick aluminum alloy foil A1N30H-
H18 was subjected to corona discharge treatment for the time shown in Table 1 under the conditions of an electrode spacing of 1 to 3 mm, an electrode voltage of 20 KV, and a frequency of 10 KHz, and the surface tension of the aluminum alloy surface was adjusted to the value shown in Table 1. However, in Comparative Example 2, the commercially available alkaline degreaser Ridrin 72N-1 (Nippon Paint
Comparative Example 3 is a comparative example in which the surface tension is not adjusted, and the surface tensions of each are shown in Table 1. It was hot on the street. The following surface treatment solution was applied to the surface of these aluminum alloy foils using a roll at a wet coating amount of 6 g/m 2 and dried by heating at 150° C. for 5 seconds. The composition of the surface treatment liquid was as follows. Sodium zircon fluoride 3g Polyacrylic acid aqueous solution (average molecular weight 50000,
Non-volatile residue 25wt%) 5g Tannic acid (quintuple tannin) 0.1g Deionized water 1 Next, apply epoxy-phenol paint to a thickness of approximately 5μm after drying and baking at 250℃ for 30 seconds. did. The thus obtained coated aluminum foil was tested for primary adhesion strength, secondary adhesion strength, heat sterilization of the tape heat-sealed lid, and openability of the adhesive ring pull tab. The results are shown in Table 1. Example 5 Aluminum alloy foil A3004H-O with a thickness of 60 μm
Electrode spacing 1~3mm, electrode voltage 20KV, frequency
Corona discharge treatment for 0.5 seconds at 10KHz condition,
The surface tension of the aluminum alloy foil surface is 66.0dyn/
After that, the surface treatment liquid was sprayed onto the surface of the aluminum foil, the wet coating amount was adjusted to 7 to 10 g/m 2 using a squeezing roll, and it was dried at 170° C. for 3 seconds. The composition of the surface treatment liquid was as follows. Sodium titanium fluoride 5g Tannic acid (quintuple tannin) 0.3g Polyacrylic acid aqueous solution (average molecular weight 60,000,
(Non-volatile residue: 25wt%) 8g Deionized water 1 Further, apply epoxy-phenol paint on the surface treated above so that the thickness after drying and baking becomes approximately 5μm, and drying and baking at 250℃ for 30 seconds. did. The thus obtained coated aluminum foil was tested for primary adhesion strength, secondary adhesion strength, and draw cup corrosion resistance. The results are shown in Table 2. Example 6 Corona discharge treatment time of aluminum alloy foil 0.4
sec, the surface tension is 64.2 dyn/cm, and the composition of the treatment solution is: Titanium ammonium fluoride 1.5g ((NH 4 ) 2 TiF 6 ) Zirconium ammonium fluoride 1.0g ((NH 4 ) 2 ZrF 6 ) Polyacrylic acid aqueous solution (Average molecular weight 50000,
The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5 except that the non-volatile residue was changed to 5 g deionized water 1 %. Example 7 A3004H-H18 as aluminum alloy foil, corona discharge treatment time 0.9 seconds, surface tension 60.2 dyn/
cm, and the composition of the treatment solution was changed to 0.5 g of sodium zirconium fluoride, 0.5 g of sodium titanium fluoride, 1 g of tannic acid (quintuple tannin), 1 g of deionized water, and the results shown in Table 2 were obtained. Ta. Example 8 The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 7, except that the composition of the treatment solution was changed to 1.5 g of sodium titanium fluoride, 1 g of tannic acid (quintuple tannin), 5 g of aluminum phosphate, and 1 part of deionized water. Example 9 Aluminum alloy foil A5052H-H18 with a thickness of 100 μm
Electrode spacing 1~3mm, electrode voltage 20KV, frequency
Corona discharge treatment was performed for 0.8 seconds at 10KHz to adjust the aluminum alloy surface tension to 58.1dyn/cm.
The surface treatment liquid was applied with a roll to a wet coating amount of 7 g/m 2 and dried at 150° C. for 5 seconds.
The composition of the surface treatment liquid was as follows. Sodium titanium fluoride 1g Tannic acid (quintuple tannin) 1g Aluminum phosphate 5g Deionized water 1 Next, a 30μm copolyester film was heated at 220℃.
It was heat laminated. The organic synthetic resin film-coated aluminum foil thus obtained was tested for primary adhesion strength, secondary adhesion strength, and draw cup corrosion resistance. The results are shown in Table 2. Example 10 Example 9 except that a 50 μm polyethylene film was used for the organic synthetic resin film coating, and this was thermally laminated onto a surface-treated aluminum alloy foil using a modified polyethylene adhesive.
The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as above. Example 11 Table 2 was carried out in the same manner as in Example 9, except that a 50 μm polypropylene film was used for the organic synthetic resin film coating, and this was thermally laminated onto the surface-treated aluminum alloy foil via a modified polypropylene adhesive. The results shown are obtained. Comparative example 4 Aluminum alloy foil A3004H-O with a thickness of 60 μm
was degreased using a commercially available alkaline degreaser Ridrin 72N-1 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) at 70°C for 1 minute and washed with water. (The surface tension at this time is 63.2dyn/cm
It was hot. ), then immersed in an aqueous solution with the following composition at 60°C for 60 seconds, washed with water, and dried. Tannic acid (quintuple tannin) 1g First ammonium phosphate 1g 75% phosphoric acid 1.2g Sodium titanium fluoride 1g Dissolve the above ingredients in 1 part water. PH2.6 Next, an epoxy-phenol paint was applied and baked in the same manner as in Example 5, and the same tests as in Example 5 were conducted to obtain the results shown in Table 2. Comparative example 5 Aluminum alloy foil A3004H-O with a thickness of 60 μm
Acidic cleaning liquid Ridrin 419 (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.)
for 1 minute at 77°C (the surface tension at this time is
It was 60.7 dyn/cm. ), then zirconium oxide
2.0g/, polyacrylic acid aqueous solution (average molecular weight
60000, non-volatile residue 25 wt%) in an aqueous composition of 2.8 g/ml, and then dried. Next, an epoxy-phenol paint was applied and baked in the same manner as in Example 5, and the same tests as in Example 5 were conducted to obtain the results shown in Table 2. Comparative Example 6 The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5, except that 8 g of polyacrylic acid aqueous solution (average molecular weight 50,000, non-volatile residue 25 wt%) was dissolved in deionized water (1) to prepare a surface treatment solution. Ta. Comparative Example 7 The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5, except that 1 g of tannic acid (quintuple tannin) was dissolved in 1 deionized water to prepare a surface treatment solution. Comparative Example 8 The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5, except that the composition of the treatment liquid was changed to 0.5 g of sodium titanium fluoride, 0.5 g of sodium zirconium fluoride, and 1 part of deionized water. Comparative Example 9 The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5, except that the surface treatment with the treatment liquid was not performed. Comparative Example 10 Aluminum alloy foil after corona discharge treatment was treated at 60℃ using a treatment bath with the following composition: chromic anhydride (CrO 3 ) 4g phosphoric acid (75%) 12g sodium fluoride (NaF) 3g deionized water 1 The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5, except that the sample was treated with phosphoric acid chromic acid for 30 seconds, washed with water, and dried. Comparative Example 11 Aluminum alloy foil after corona discharge treatment,
The results shown in Table 2 were obtained in the same manner as in Example 5, except that the sample was immersed in deionized water containing 0.3% by weight of triethanolamine at 100° C. for 1 minute, treated with boehmite, washed with water, and dried. Comparative Example 12 Aluminum alloy foil after corona discharge treatment was
The results are shown in Table 2 in the same manner as in Example 5, except that the anodization treatment was carried out in deionized water containing sulfuric acid at a current density of 1.5 A/dm 2 and a temperature of 20° C. for 2 minutes, followed by washing with water and drying. Got the results. From Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 3, when the surface tension of the aluminum alloy foil is 46 dyn/cm or more, the primary adhesion strength, secondary adhesion strength, heat sterilization resistance of the tape heat seal lid, and adhesion are lower than those with a surface tension of 46 dyn/cm or more. It can be seen that the ring pull tab has excellent opening properties. From Examples 1 to 4 and Comparative Example 2, the surface tension of aluminum alloy foil was determined by alkaline degreasing.
60 dyn/cm or more, and the primary adhesion strength and secondary adhesion strength are close to those obtained by corona discharge treatment. Differences emerged when the pull tab opening test was conducted, and it is clear that corona discharge treatment has less variation in product characteristics than alkaline degreasing. From Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 7, the surface tension of the aluminum alloy foil was 46 dyn/cm or more, and a water-soluble titanium compound, a water-soluble zirconium compound, or both of them, tannic acid, and a water-soluble organic polymer compound were used. or a surface treatment solution containing both of them is applied and dried, a water-soluble titanium compound,
a water-soluble zirconium compound or both;
It can be seen that this surface treatment solution is superior to a surface treatment solution using only a tannin substance or a water-soluble organic polymer compound only in terms of primary adhesion, secondary adhesion, and corrosion resistance after drawing. Examples 9 to 11 show that the aluminum alloy foil of the present invention has a surface tension of 46 dyn/cm or more, and contains a water-soluble titanium compound, a water-soluble zirconium compound, or both of them, tannic acid, a water-soluble organic polymer compound, or both of them. When coated with an organic synthetic resin film such as polyester film, polyethylene film, or polypropylene film, products coated with a surface treatment liquid containing I understand. Examples 5 to 8 and Comparative Examples 9 to 12 show that the aluminum alloy foil of the present invention has a surface tension of 46 dyn/cm or more, and a water-soluble titanium compound, a water-soluble zirconium compound, or both of them, tannic acid, and a water-soluble organic polymer Materials coated and dried with a surface treatment solution containing a molecular compound or both are not only superior to untreated materials, but also superior to conventional phosphochromic acid treatment and boehmite treatment. I understand that. From Examples 5 to 8 and Comparative Examples 4 and 5, the aluminum alloy foil of the present invention was treated with corona discharge to have a surface tension of 46 dyn/cm or more, and a water-soluble titanium compound, a water-soluble zirconium compound, or both of them and tannic acid, a water-soluble The surface treatment liquid containing organic polymer compound or both of them is coated and dried.
Aluminum alloy foil is degreased with alkali, then immersed in a surface treatment solution containing tannic acid, ammonium phosphate, 75% phosphoric acid, and titanium fluoride soda, washed with water, and dried; It can be seen that the secondary adhesion and corrosion resistance after drawing are superior to those obtained by coating and drying a surface treatment liquid containing zirconium oxide and polyacrylic acid. Comparative Example 4 differs from the present invention in that alkaline degreasing is performed in the pretreatment and that primary ammonium phosphate and 75% phosphoric acid are added to the surface treatment solution. The difference between the invention and the pretreatment is that acid cleaning is performed, and in the present invention, the aluminum alloy foil is treated with corona discharge to have a surface tension of 45 dyn/cm or more, and in addition, water-soluble titanium compound, water-soluble zirconium It can be seen that an important technique is to apply and dry a surface treatment liquid containing the compound or both, tannic acid, a water-soluble organic polymer compound, or both. From Examples 1 to 11 and Comparative Examples 2, 4, 5, and 9, if the surface tension of the aluminum or aluminum alloy surface is adjusted to 46 dyn/cm or more by corona discharge treatment, aluminum alloy foil of any composition can be used. It can be seen that by applying the surface treatment of the invention, a surface-treated aluminum alloy foil having excellent primary adhesion, secondary adhesion, and processing corrosion resistance can be obtained.
【表】【table】
【表】【table】
第1図は本発明の表面処理法が応用されるアル
ミ箔で作られた開封片が取り付けられた缶蓋の射
視図であり、第2図は本発明の表面処理法が応用
された缶蓋及びリングプルタブが接着剤を介して
取り付けられたイージーオープン蓋の平面図であ
る。
Figure 1 is a perspective view of a can lid with an opening piece made of aluminum foil attached to which the surface treatment method of the present invention is applied, and Figure 2 is a perspective view of a can lid to which the surface treatment method of the present invention is applied. FIG. 3 is a plan view of the easy-open lid with the lid and ring pull tab attached via adhesive.
Claims (1)
製品又は素材の表面を、その表面張力が46ダイ
ン/cm以上になるまでコロナ放電処理した後、 (A) 水溶性チタン化合物及び水溶性ジルコニウム
化合物よりなる群から選ばれた1種又は2種以
上と (B) 1種又は2種以上のタンニン物質、1種又は
2種以上の水溶性又は水分散性有機高分子物質
又はその両方、 を含有する混合水溶液からなる表面処理液を該表
面に塗布し、乾燥することを特徴とするアルミニ
ウム又はアルミニウム合金の製品又は素材の表面
を処理する方法。 2 アルミニウム又はアルミニウム合金の素材は
アルミニウム又はアルミニウム合金の箔である特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3 チタン化合物はチタンふつ化水素酸、そのナ
トリウム、カリウム、又はアンモニウム塩;ある
いは硫酸チタンである特許請求の範囲第1項記載
の方法。 4 ジルコニウム化合物はジルコンふつ化水素
酸、そのナトリウム、カリウム、又はアンモニウ
ム塩;あるいはアンモニウムジルコニウムカーボ
ネートである特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 チタン化合物及びジルコニウム化合物は合計
で、表面処理液1リツトル当り0.01〜5グラム
(金属換算)の濃度で含有される特許請求の範囲
第1項記載の方法。 6 タンニン物質はタンニン又はタンニン酸であ
る特許請求の範囲第1項記載の方法。 7 タンニン物質と水溶性又は水分散性有機高分
子物質は処理液1リツトル当りそれぞれ15g以下
の量で含有され、そして少くとも何れか一方が
0.1g以上の量で含有される特許請求の範囲第1項
記載の方法。[Claims] 1. After subjecting the surface of a product or material made of aluminum or aluminum alloy to corona discharge treatment until its surface tension becomes 46 dynes/cm or more, (A) a water-soluble titanium compound and a water-soluble zirconium compound. and (B) one or more tannin substances, one or more water-soluble or water-dispersible organic polymer substances, or both. 1. A method for treating the surface of an aluminum or aluminum alloy product or material, comprising applying a surface treatment liquid consisting of a mixed aqueous solution to the surface and drying it. 2. The method according to claim 1, wherein the aluminum or aluminum alloy material is aluminum or aluminum alloy foil. 3. The method according to claim 1, wherein the titanium compound is titanium hydrofluoric acid, its sodium, potassium, or ammonium salt; or titanium sulfate. 4. The method according to claim 1, wherein the zirconium compound is zirconium hydrofluoride, its sodium, potassium, or ammonium salt; or ammonium zirconium carbonate. 5. The method according to claim 1, wherein the titanium compound and the zirconium compound are contained in a total concentration of 0.01 to 5 grams (metal equivalent) per liter of the surface treatment solution. 6. The method according to claim 1, wherein the tannin substance is tannin or tannic acid. 7. The tannin substance and the water-soluble or water-dispersible organic polymer substance are each contained in an amount of 15 g or less per liter of treatment liquid, and at least one of them is
The method according to claim 1, wherein the amount is 0.1 g or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10095783A JPS59225776A (en) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Surface treatment of aluminum material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10095783A JPS59225776A (en) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Surface treatment of aluminum material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59225776A JPS59225776A (en) | 1984-12-18 |
JPS6210705B2 true JPS6210705B2 (en) | 1987-03-07 |
Family
ID=14287829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10095783A Granted JPS59225776A (en) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | Surface treatment of aluminum material |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59225776A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1983
- 1983-06-08 JP JP10095783A patent/JPS59225776A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59225776A (en) | 1984-12-18 |
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