JPS6330218B2 - - Google Patents

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JPS6330218B2
JPS6330218B2 JP57203553A JP20355382A JPS6330218B2 JP S6330218 B2 JPS6330218 B2 JP S6330218B2 JP 57203553 A JP57203553 A JP 57203553A JP 20355382 A JP20355382 A JP 20355382A JP S6330218 B2 JPS6330218 B2 JP S6330218B2
Authority
JP
Japan
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adhesive
aluminum
water
acid
aluminum material
Prior art date
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Application number
JP57203553A
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English (en)
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JPS5993636A (ja
Inventor
Makoto Horiguchi
Hiroshi Matsubayashi
Naohito Watanabe
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Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Seikan Kaisha Ltd filed Critical Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority to JP20355382A priority Critical patent/JPS5993636A/ja
Publication of JPS5993636A publication Critical patent/JPS5993636A/ja
Publication of JPS6330218B2 publication Critical patent/JPS6330218B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、塗膜密着性に優れた罐体の製造方法
に関するものであり、より詳細には、アルミニウ
ムを表面処理することによつて、苛酷な絞り加工
においても優れた塗膜密着性を有する罐体の製造
方法に関する。 アルミ素材は、絞り加工或いは絞りしごき加工
等の加工が容易な素材であり、またブリキ、
TFS(テイン・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、罐詰用罐の
用途に広く使用されている。 現在主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、カツ
プ状の有底罐胴の開放端部と罐蓋との間で二重巻
締を行つて、ツーピース構成の罐としたもの、或
いは塗装アルミ素材を絞り加工に賦し、カツプ状
の有底罐胴の開放端部と罐蓋との間で二重巻締を
行つて、ツーピース構成の罐としたもの、さらに
は塗装アルミ素材をプレス加工に賦し、注ぎ口を
有する上部体と、カツプ状の有底下部体との間で
二重巻締を行つたものなどである。通常これらの
罐体に用いるアルミ素材には、成形前の原板の状
態あるいはカツプ状に成形を行なつた後に、アル
ミ素材と塗料との密着性を向上させるとともに耐
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、リン酸処理あるいはベ
ーマイト処理等があるが、これらの処理被膜は固
く脆い性質がある為、塗装アルミ素材を絞り加
工、再絞り加工、或いはそれ以上の絞り加工に賦
す用途に用いた場合には、加工により表面被膜に
クラツクが生じ塗料密着性が低下する傾向にあ
り、極端な場合には塗膜の剥離を生じる。その上
絞り加工によりクラツクが生じて、素地アルミが
露出している部分は、表面処理被膜が正常である
部分と比較して、水性の内容物と接触した場合の
接着強度の経時的劣化が極端に劣ることになる。
またこれらの表面処理に於ては、酸、アルカリ、
あるいは六価クロムを含む処理液を使用している
為、廃水による環境汚染等の問題を生じる。 また従来用いられている二重巻締を行なつた罐
体に於いては、密封部の耐圧性の点でも、アルミ
素材の材料節約の点でも大きな制約を受ける。即
ち、二重巻締による継目においては、継目に加わ
る荷重によつて継目を構成する素材が先に変形し
この変形によつて継目での漏洩や継目の破壊が比
較的小さな荷重を生ずるようになる。これを防止
するためには素材自体の厚みをかなり大きくとら
なければならない。また、包装容器においては、
経済性の見地からも、容器軽量化の見地からも、
用いる金属素材を薄肉化することが常に要求され
ているが、容器胴壁を薄肉化する場合には、二重
巻締工程或いはフランジ加工等の準備工程におい
て、容器軸方向に加わる荷重によつて座屈を生じ
やすいという問題がある。 アルミ素材の絞り加工或いは絞り−しごき加工
で形成されたカツプ状の上部体と下部体とを、円
周状の開放端部において接着剤によりラツプ接合
して、周状の側面継目を形成して成るピン状の金
属製容器においては、継目を形成する素材が著し
く薄い場合にも、素材の厚みに無関係な継目の剪
断強度迄耐えることが可能であり、また巻締工程
が不要であるため、座屈の恐れなしに容器側壁を
薄肉化できるという利点を有している。 しかしながら、この種の周状側面継目を備えた
ビン状容器においては、全周にわたつて機械的な
固定がなく、容器内外の圧力差が剪断力として継
目に作用することから、如何に強固な接合を継目
に導入するかが重要な問題となる。 金属素材を接着剤で接合する際に普通に用いら
れている方法は、金属素材表面に保護塗膜をも兼
ねた接着プライマーを施こし、この接着プライマ
ーを介してホツトメルト接着剤等の接着剤で接合
を行うことから成る。この場合、接着力の上で一
番問題となる部分は、金属素材と接着プライマー
との界面であり、例えば塗装アルミ素材を絞り加
工に賦した場合には、絞り比が高くなるにつれて
アルミ素材とプライマー塗膜との密着性が急激に
低下することが認められる。また絞り加工後のア
ルミ素材と接着プライマーとの密着性は水浸漬状
態で経時的に低下する傾向がある。 従つて本発明の目的は、絞り加工後のアルミ素
材と塗膜との密着性が顕著に改善された罐体の製
造方法を提供するにある。 本発明の他の目的は、アルミ処理の際に生ず
る、廃液による環境汚染等の問題を回避すること
にある。 本発明の更に他の目的は接着罐の継目部が塗装
アルミ素材の絞り加工で形成されていながら、こ
の継目におけるアルミ素材とプライマー塗膜との
密着性が優れたレベルに維持されるアルミ製接着
罐体の製造方法を提供するにある。 本発明の更に他の目的は、下部体及び上部体の
各々が塗装アルミカツプ状成形体から成り且つ該
下部体と上部体とはそれらの開放端部同志で接着
剤を介して重ね合せ接合されて周状側面継目を形
成しているアルミ製容器であつて、この継目の接
着性、密封性及び耐腐食性の顕著に向上した容器
の製造方法を提供するにある。 上記本発明の目的は、 (A) 水溶性チタン化合物及び/又は水溶性ジルコ
ニウム化合物の少なくとも1種と、 (B) タンニン物質及び/又は水溶性乃至水分散性
有機高分子物質の少なくとも1種の混合物から
なる水溶液で、アルミニウム素材を表面処理し
た後、表面層を水洗せずにそのまま乾燥するこ
とによつて形成された表面処理被膜上に、合成
樹脂からなる塗膜を形成し、これを絞り比1.2
以上で絞り加工することにより達成される。 本発明を、周状側面継目を備えた接着罐を製造
する場合を例として、以下添付図面に基づき詳細
に説明するが本発明は上記接着罐を製造する場合
に限定されない。 ビン状の金属製容器の一例を示す第1乃至3図
においてこのビンは、例えば塗装アルミ素材製の
無継目カツプ状成形体から成る下部体1と、塗装
アルミ素材製の無継目カツプ状成形体から成る上
部体2とから成つており、これらのカツプ状成形
体は、開放端部3と開放端部4とが重ね合せ接合
されて、周状の側面継目5を形成することにより
容器の形に一体化されている。 この具体例において、下部体1は塗装アルミ素
材の絞り加工で形成された側壁部6と底部7とか
ら成るカツプであり、上部体2も塗装アルミ素材
の絞り成形で形成された側壁部8と上壁9とから
成るカツプである。下部体1の側壁6と上部体2
の側壁8とはほぼ同じ径を有しておりこの具体例
では、それらの高さもほぼ同じであつて、継目5
は容器のほぼ中間の高さに位置している。また上
部体2の上壁9は上に凸のテーパー面をなしてお
り、その中央には内容物の充填用乃至は取出し用
の注ぎ口10が形成されている。かくして、上部
体2は所謂ピンの肩、首及び胴の半分の形で下部
体上に接合されていることが明らかであろう。 第1図に示す具体例では、下部体1の開放端部
3はそれに近接した部分でのネツクイン加工によ
り、それ以外の胴壁部に比して小径となるように
絞られており、より大径の上部体開放端部4内に
嵌挿される。第3図に拡大して示す通り、下部体
及び上部体を構成する塗装アルミ素材は、表面処
理アルミニウム基質11とその表面に施された接
着プライマー兼保護層としての塗膜12a,12
bとから成つている。下部体開放端部3の外面と
上部体開放端部4の内面との間には接着剤層13
が設けられ、下部体と上部体との接合、固着が行
われている。接着剤13の一部は継目5からはみ
出して、継目の内側に位置するアルミ素材切断端
縁14に対する被覆層15を形成していること
が、耐腐食性の点で望ましい。 本発明に於ては、この表面処理アルミ素材とし
てそれ自体公知の手段により脱脂、洗滌を行なつ
た後(A)水溶性チタン化合物及び水溶性ジルコニウ
ム化合物から成る群より選ばれた化合物の少なく
とも1種及び(B)タンニン物質及び水溶性乃至水分
散性有機高分子物質から成る群より選ばれた物質
の少なくとも1種を含有する混合液で処理された
アルミ素材を使用する。本発明に用いる、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、好ましい例は上記アクリル共重
合体の分散液又はラテツクスである。 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/m3、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/m3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20
g/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。 本発明によれば、上記表面処理アルミ素材を、
上述した絞り加工した接着罐の製造に用いること
により極めて多くの利点が達成される。即ち、こ
の表面処理アルミ素材は、絞り加工による塗膜密
着性の低下が極めて少なく、塗膜との密着力が高
いレベルに維持される為、このアルミ素材を用い
ると優れた接着強度を有し、しかも耐食性に優れ
た継目の形成が可能となるばかりではなく、水性
の内容物と長期間にわたつて接触した場合でも接
着強度の経時劣化が少なく優れた密封能を長期間
維持することが可能であり、更に表面処理の実施
に伴なう廃液処理の問題も回避できるという利点
が達成される。 本発明によりアルミ素材表面に形成される被膜
は、それ自体にタンニン物質及び/あるいは水溶
性又は水分散性有機高分子物質を含む為、アルミ
素材及び塗膜との密着性に優れており、いわゆる
接着層として機能するばかりでなく、陽極酸化被
膜、リン酸クロム酸被膜、リン酸被膜及びベーマ
イト被膜等の他のアルミ処理被膜と比較して、軟
かい性質を有している為、過酷な絞り加工を受け
た場合でもクラツクが生じ難く、その結果として
優れた塗膜密着性を維持するとともに、クラツク
発生に伴う、水性の内容物との接触による接着力
の経時的劣化の問題も生ずる事はない。 本発明によつて表面処理アルミ素材を絞り加工
した後形成される上記接着罐を製造するには、上
述した表面処理アルミを使用し、その表面にプラ
イマー塗膜を設けるという点を除けば、それ自体
公知の手段が採用される。 接着プライマーとしては、上記表面処理アルミ
素材とホツトメルト接着剤との両方に対して接着
性と密着性を示す塗料、一般的に言つて水酸基、
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2000ミリモル/100g樹脂の濃度、
特に20乃至1500ミリモル/100g樹脂の濃度で含
有する熱可塑性樹脂或いは熱硬化性樹脂が使用さ
れる。その適当な例は、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体塗料、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
部分ケトン化物塗料、塩化ビニル−酢酸ビニル−
アクリル酸共重合体塗料等のビニル系塗料;上記
ビニル系塗料に塩化ビニル系樹脂を分散させて成
るオルガノゾル塗料;エポキシ樹脂変性ビニル系
樹脂;熱可塑性ポリエステル塗料;アクリル系塗
料;エポキシ変性アクリル系塗料;ウレタン変性
アクリル系塗料;エポキシ−フエノール系塗料、
エポキシ−アミノ樹脂系塗料、アルキツド系塗
料、熱硬化型ポリエステル系塗料の1種または2
種以上から成る塗料である。 これらの塗料は、表面処理アルミの表面に、固
形分として0.5乃至30g/m2、特に1乃至20g/
m2の量で塗布し、焼付けて塗装アルミ素材とす
る。 この塗装素材を、プレス型、絞りポンチと絞り
ダイスとの組合せ等を用いて、1段或いは多段の
絞り成形に付し、前に説明した絞りカツプに成形
する。この絞り加工の操作や条件は、それ自体公
知のものであり、それ自体公知の条件で行うこと
ができる。 加工に付する塗装アルミ素材の素板厚は、容器
の最終寸法や素材の種類によつても相違するが、
一般に0.15乃至0.5mm、特に0.2乃至0.35mmの範囲
にあるのが望ましい。 カツプ状成形体の接合に使用する接着剤として
は、それ自体公知のホツトメルト接着剤の任意の
ものが使用される。適当な例は、これに限定され
るものでないが、重要な順に、ポリエステル、ポ
リアミド、アイオノマー(イオン架橋オレフイン
共重合体)、酸変性ポリオレフイン類、ビニルエ
ステル系共重合体、コポリカーボネート等であ
る。 用い得るポリエステルの適当な例は、高分子量
のコポリエステル、特に二塩基酸成分としてテレ
フタル酸単位及び他の二塩基酸単位を含有し且つ
ジオール成分としてテトラメチレングリコール単
位を含有する高分子コポリエステル、及び/又は
二塩基酸成分としてベンゼンジカルボン酸単位を
含有し、且つジオール成分としてテトラメチレン
グリコール単位と他のジオール単位とを含有する
高分子コポリエステルであり、具体的には、 ポリテトラメチレン・テレフタレート/イソフ
タレート、 ポリテトラメチレン・テレフタレート/イソフ
タレート/アジペート、 ポリテトラメチレン・テレフタレート/アジペ
ート、 ポリテトラメチレン・テレフタレート/セバテ
ート、 ポリテトラメチレン/エチレン・テレフタレー
ト、 ポリテトラメチレン/ポリオキシエチレン・テ
レフタレート、 ポリテトラメチレン/ポリオキシエチレン・テ
レフタレート/イソフタレート 等が挙げられる。 これらのコポリエステルは単独で使用される他
に、複数種のブレンド物としても使用され、更に
ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、
エチレン酢酸ビニル共重合体、変性ポリプロピレ
ン等のポリオレフイン系の樹脂を一部ブレンドし
て用いる場合もある。 また、適当なポリアミド系接着剤の例は、炭素
数100個当りのアミド基の数が4乃至12の範囲に
ある少なくとも1種のナイロン類であり、より具
体的には、ポリ−ω−アミノデカン酸、ポリ−ω
−アミノウンデカン酸、ポリ−ω−アミノドデカ
ン酸、ポリ−ω−アミノトリデカン酸、ポリデカ
メチレンセバカミド、ポリデカメチレンドデカミ
ド、ポリデカメチレントリデカミド、ポリドデカ
メチレンアジパミド、ポリドデカメチレンセバカ
ミド、ポリドデカメチレンドデカミド、ポリドデ
カメチレントリデカミド、ポリトリデカメチレン
アジパミド、ポリトリデカメチレンセバカミド、
ポリトリデカメチレンドデカミド、ポリトリデカ
メチレントリデカミド、ポリヘキサメチレンアゼ
ラミド、ポリデカメチレンアゼラミド、ポリドデ
カメチレンアゼラミド、ポリトリデカメチレンア
ゼラミド等が挙げられる。 これら等のポリアミドは2種以上のブレンド物
でも、或いは各単量体の組合せから成るコポリア
ミドの形でも、更にこれらの組合せブレンド物の
形でも使用できる。用いるポリアミドは少量であ
ればダイマー酸等の異種成分で変性されていても
よい。 アイオノマーとしては、オレフイン類と不飽和
カルボン酸、或いは更に他のビニルモノマーとの
共重合体をアルカリ金属、アルカリ土類金属、或
いは機塩基で中和して得られる樹脂例えば、米国
デユポン社から市販されているサーリン類が使用
される。 更に、ポリエチレン、ポリプロピレン、結晶性
エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフイ
ン類に、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸
等のエチレン系不飽和カルボン酸や、無水マレイ
ン酸、無水イタコン酸等のエチレン系不飽和カル
ボン酸でグラフト重合させて成る酸変性ポリオレ
フインを使用し得る。更にビニルエステル系共重
合体として、ビニルエステルとオレフイン類又は
他のビニルモノマーとの共重合体或いはその部分
ケン化物、例えば、エチレン/酢酸ビニル共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体部分ケン化
物、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体を使用し得
る。 本発明に用いる熱可塑性樹脂は十分に高分子量
であるべきであり、一般に6000以上、特に9000乃
至500000の数平均分子量を有することが望まし
い。また、この樹脂は、熱融着性や熱接着操作の
容易性の見地から、80乃至280℃、特に90乃至240
℃の軟化点(融点)を有することが望ましい。 これらの樹脂は所望に応じて、それ自体周知の
配合剤、例えば充填剤、更には紫外線吸収剤、安
定剤、滑剤、酸化防止剤、顔料、染料、帯電防止
剤等を公知の処方に従つて配合することができ
る。 本発明において、接着剤は、カツプの接合すべ
き開放端縁部に、カツプ相互の嵌合に先立つて施
こす。この接着剤層は、樹脂層の厚みが10乃至
200μm、特に20乃至150μmとなるように施こす
のがよく、且つ重ね合せ接合部の巾、即ちラツプ
巾が1乃至30mm、特に2乃至20mmとなるように施
すのがよい。 接着剤樹脂は、種々の形態、例えばフイルム、
粉体、スラリー、溶液、プラスチゾル乃至はエマ
ルジヨンの形で所望とするカツプの部分に施こす
ことができ、特に上記接着剤は、取扱い及び塗布
操作が容易で、乾燥等の操作が容易なフイルムの
形で施用できることも有利な点である。 接着剤の施用は、接着剤の形態に応じて、ラミ
ネート、押出(エクストルード)、静電粉体塗装、
電着塗装、スプレーコート、ノズル吐出、デイツ
プコート、ロールコート、ブラツシング(刷毛塗
り)等の塗布方式を採用できる。 金属素材の接合すべき部分に前記塗料が施され
ているので、この塗料は接着剤に対してプライマ
ーとして作用し、望ましい接着性が得られる。 カツプの円周状開放端部を重ね合せ接合する場
合には、継目の内側に必然的に金属素材のカツト
エツジが露出する。このカツトエツジを、カツプ
の嵌合に先立つて、接着剤テープで包み込むか或
いは接着剤の粉末、スラリー、溶液をこのカツト
エツジに施こして、カツトエツジの保護を行うこ
ともできる。 接着剤は、継目の内側或いは外側となるカツプ
開放端縁部の外面或いは内面に施こすことがで
き、また両面に施こすこともできる。 接着剤を施したカツプに他方のカツプを嵌合さ
せ、次いで重ね合せ部に存在する接着剤を溶融さ
せ、必要により継目を冷却して継目を形成させ
る。重ね合せ部の加熱は、高周波誘導加熱、赤外
線加熱、熱風加熱、加熱体からの伝熱加熱等によ
ることができ、また継目の冷却は放冷、空冷、水
冷等の任意の操作にすることができる。 この際、継目の外方となる開放端部と継目の内
方となる開放端部との間で接着剤層が圧接挾持さ
れる状態で接着剤の溶融を行うことが、気密性及
び接着力に優れた継目を形成させる上で有利であ
り、一般に、周状の重ね合せ接合を形成する両開
放端部の内、内側に位置するものの外径をDI
外側に位置するものの内径をDO、両者の間に介
在させる接着剤層の厚みをdAとしたとき、下記不
等式 DO−DI<2dA が成立するようにこれらの諸寸法を選び且つ接着
後の接着剤の厚みが10乃至120μm特に10乃至
100μmとなるようにするのが望ましい。 また、カツプの嵌合に際しては、外側に位置す
る開放端部を加熱による膨脹させておくと嵌込み
が容易である。 本発明は、塗装アルミ素材を絞り成形した後、
周状側面継目を形成して成る接着罐の用途に特に
有用であるが、絞り加工による塗膜密着性の低下
傾向が少ない事、及び表面処理に伴う廃液処理の
問題が回避できる事から考えて、通常の絞り加
工、再絞り加工、或いはそれ以上の絞り加工によ
り、有底カツプ状罐胴を形成した後、天蓋を巻締
めて形成される罐体に用いても有用であり、その
加工度が大きい罐体、即ち絞り比1.2以上の加工
を受けた罐体、特に絞り比1.6以上の加工を受け
た罐体に用いると特に有用である。 本発明を次の例で説明する。 以下の実施例1乃至7及び比較例1乃至6に於
いては、下記アルミ素材の塗料密着性評価方法1
乃至2、及び金属製容器評価方法1乃至6に従い
諸性能の評価を行い、実施例8に於いては金属製
容器評価方法7乃至8に従い評価した。 アルミ素材の塗料密着性評価方法 また、比較例7に於いては、塗料密着性評価方
法1乃至2に従つて塗料密着性の評価を行つた。 1 平板の塗料密着性 所定の表面処理を行つたアルミ素材に、変性
ビニル塗料を内外面の塗膜量が、それぞれ90
mg/dm2、40mg/dm2となるように塗布、焼付
を行なう。この塗装アルミ素材を幅5mm、長さ
10cmに切断し試験片とした後、2枚の試験片の
内面側と外面側をコポリエステルフイルムを介
して加熱接着し、接着試験片とする。次いで、
この接着試験片のTピール強度の引張試験機に
より測定し表面処理アルミ素材の平板での塗料
密着性を評価する。試験数10の算術平均値で示
す。 2 絞り加工後の塗料密着性 1と同様に塗装したアルミ素材を、プレス加
工により総絞り比2.6のカツプ状に成形する。
このカツプ状成形体から、中心の絞り比がそれ
ぞれ1.2、1.6、2.0、2.5となる部分について、
カツプ状成形体の高さ方向に幅5mm、カツプ状
成形体の円周方向に長さ10cmの試験片を切り出
す。次いで、それぞれの絞り比を有する2枚の
試験片の内面側と外面側をコポリエステルフイ
ルムを介して加熱接着し、接着試験片とする。
次いでこの接着試験片のTピール強度を引張試
験機により測定し、表面処理アルミ素材の絞り
加工後の塗料密着性を評価する。それぞれの絞
り比で、試験数10の算術平均値で示す。 金属製容器評価方法 1 空容器の接着強度 内容品を充填していない空容器から、接着部
を5mm幅に切り出し、引張試験機にてTピール
を行い、その時の強度を測定する。この試験に
より接着後の塗料密着性を評価する。試験数10
の算術平均値で示す。 2 経時容器の接着強度 容器内に所定の内容品を通常の条件で充填
後、所定の方法により密封した後、必要に応じ
て加熱殺菌を行う。その後室温にて1年間貯蔵
した容器を開封し、水洗、乾燥後接着部を5mm
幅に切り出し、引張試験機にてTピールを行
い、その時の強度を測定する。試験数10の算術
平均値で示す。 3 経時漏洩 2で示した経時容器の漏洩の有無を容器内圧
の測定により判定する。試験数を100とし、漏
洩率で示す 4 デイテイング試験 容器内に所定の内容品を通常の条件で充填
後、所定の方法により密封した後、必要に応じ
て加熱殺菌を行なう。次に容器全体の温度が2
℃になるまで冷却する。次いで、図4に示すよ
うに、水平方向に対して22.5度の角度で傾斜し
た金属製容器Bの接合部へ、重さ4Kgの錘Aを
6mmの高さから自然落下させる。この金属製容
器を室温で2日間貯蔵した後、漏洩の有無を容
器内圧の測定により判定する。試験数を100と
し、漏洩率で示す。 5 容器の内面状態 2で示した経時容器の内面錆の発生状態、塗
膜の変化等を視覚に依り評価する。 6 溶出アルミ 2で示した経時容器内の内容品について、溶
出アルミ(mg)/内容品(1000g)を原子吸光
法により測定する。試験数10の算術平均値で示
す。 7 罐の内面状態 罐体に内容品を通常の充填条件で充填後、天
蓋を二重巻締めした後、通常の条件により加熱
殺菌を行なう。その後、常温で1年間貯蔵した
罐を開罐し、水洗、乾燥後、罐内面の錆の発生
状態、塗膜の変化等を視覚に依り評価する。 8 罐内真空度 7で示した経時罐の罐内真空度を測定する。
試験罐数10の算術平均値で示す。 実施例 1 板厚0.23mmのアルミ板(材質:3004、調質:
H19)を常法により、脱脂、水洗した後、下記組
成の表面処理液をウエツト塗布量が7g/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うりであつ
た。 ジルコンふつ化カリウム 2.5g ポリアクリル酸水溶液(平均分子量50000、不揮
発残分25wt%) 6g タンニン酸(五倍子タンニン) 0.5g 脱イオン水 1(仕上量) このアルミ素材の平板及び絞り加工後の塗料密
着性を、アルミ素材の塗料密着性評価方法1乃至
2により評価した。結果を表1に示す。 次いで、このアルミ板の内外面に変性ビニル系
塗料をそれぞれ、全体の塗膜量が90mg/dm2、40
mg/dm2となるように塗布、焼付を行なつた後
に、250mmの径の円板に打抜き、通常のプレス加
工による成形を施し、接合部端縁の内径が110.6
mmで中心部に直径30mmの注ぎ口を有する上部体を
作成した。 一方同じ塗装板より250mmの径の円板を打抜き、
プレス加工により成形を行なつて接合部端縁の外
径が110.6mmの下部体を作製した。 この下部体の端縁部全周にわたつて、その外面
側約5.5mm巾、内面側約1.5mm巾で以下のように接
着剤を塗布した。すなわち、コポリエステルから
成るフイルムで、膜厚80μm、巾7mmのものを、
あらかじめ高周波加熱した下部体外面端縁部全周
にわたり、約1.5mmはみ出るように貼着し、しか
る後、再度端縁を高周波加熱しながらこのはみ出
し部分をロールにより折り返して内面側に貼着さ
せ、端縁部が接着剤により被覆された下部体を作
製した。 この様に得られた、上部体と接着剤を塗布した
下部体とを嵌合し、嵌合部を高周波加熱して接着
剤を溶融した後冷却固化させて、上部体と下部体
を接合した容量約2の金属製容器を作成した。
この容器の接合部の絞り比は、上部体、下部体と
も2.20乃至2.23であつた。 次いで、この金属製容器内にそれぞれビール、
合成炭酸飲料を冷間充填し、注ぎ口を打栓した。
次いで、ビールを充填した金属製容器について
は、パストライザーを用いて62℃で加温殺菌し、
合成炭酸飲料を充填した金属製容器については、
キヤンウオーマーを用いて42℃で加温殺菌した。 次いで、前記金属製容器評価方法1〜6に従
い、これらの金属製容器の諸性能の評価を行つ
た。結果を表2に示す。 実施例 2 表面処理液の組成を、 チタンふつ化ナトリウム 4g 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%) 7g 脱イオン水 1(仕上量) に変更する以外は実施例1と同様にして表1乃至
2に示す結果を得た。 実施例 3 表面処理液の組成を、 ジルコンふつ化アンモニウム 2g チタンふつ化アンモニウム 1g ポリアクリル酸水溶液(平均分子量60000、不揮
発残分25wt%) 5g 脱イオン水 1(仕上量) に変更する以外は実施例1と同様にして表1乃至
2に示す結果を得た。 実施例 4 表面処理液の組成を、 ジルコンふつ化カリウム 0.6g チタンふつ化カリウム 0.6g タンニン酸(五倍子タンニン) 1.5g 硫 酸 0.03g 脱イオン水 1(仕上量) に変更する以外は実施例1と同様にして表1乃至
2に示す結果を得た。 実施例 5 表面処理液の組成を、 ジルコンふつ化ナトリウム 2g タンニン酸(五倍子タンニン) 1.5g リン酸アルミニウム 5g 脱イオン水 1(仕上量) に変更する以外は実施例1と同様にして表1乃至
2に示す結果を得た。 比較例 1 タンニン酸(五倍子タンニン)1.5g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1と同様にして、表1乃至2に示す結果を得
た。 比較例 2 ポリアクリル酸水溶液(平均分子量60000不揮
発残分25wt%)7g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1と同様に
して表1乃至2に示す結果を得た。 比較例 3 表面処理液の組成を、 チタンふつ化カリウム 0.6g ジルコンふつ化カリウム 0.6g 脱イオン水 1(仕上量) に変更する以外は実施例1と同様にして表1乃至
2に示す結果を得た。 比較例 4 表面処理液による表面処理を行わない以外は実
施例1と同様にして表1乃至2に示す結果を得
た。 比較例 5 板厚0.23mmのアルミ板(材質:3004、調質:
H19)を脱脂、水洗した後下記処理浴を用いて、
60℃で50秒間、りん酸クロム酸処理をし水洗、乾
燥する以外は実施例1と同様にして表1乃至2に
示す結果を得た。 無水クロム酸 5g りん酸(75%) 20g ふつ化ナトリウム 3g 脱イオン水 1(仕上量) 比較例 6 板厚0.23mmのアルミ板(材質:3004、調質:
H19)を脱脂、水洗した後、0.4wt%のトリエタ
ノールアミンを含有する脱イオン水中に、100℃
で45秒間浸漬して、ベーマイト処理をし、水洗、
乾燥する以外は実施例1と同様にして表1乃至2
に示す結果を得た。 実施例 6 表面処理を行なうアルミ板の材質を5052に変更
する以外は実施例1と同様にして表1乃至2に示
す結果を得た。 実施例 7 表面処理を行なうアルミ板の材質を5082に変更
する以外は実施例1と同様にして表1乃至2に示
す結果を得た。 実施例 8 板厚0.26mmのアルミ板(材質:5052、調質:
H26)を、常法により脱脂、水洗した後、実施例
1に示す表面処理液をウエツト塗布量が、7g/
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。次いで、この表面処理アルミ板の
内外面に、変性ビニル系塗料をそれぞれ全体の塗
膜量が、120mg/dm2、60mg/dm2となるように
塗布、焼付けを行なつた後に、158mmの径の円板
に打抜き通常の絞り加工、再絞り加工及び再再絞
り加工を施こし、内径52mmの再絞り罐を成形した
後フランジ加工を施こした。この時の総絞り比
は、3.04であつた。 次いでこの罐体にサケ水煮を常法により充填
し、天蓋を二重巻締した後、118℃で60分間加熱
殺菌した。 次いで前記金属製容器評価法7乃至8に従い、
この金属製容器の諸性能を評価した。 その結果、罐内面の錆の発生、塗膜の剥離等は
全く無く、また罐内真空度も、28cmHgであり、
良好な結果が得られた。 比較例 7 (特開昭52−95546号、実施例1のトレース) 板厚0.23mmのアルミ板(材質:3004、調質:
H19)を脱脂、洗浄し、下記処理浴を用いて50℃
で60秒間浸漬処理を行つた後水洗して乾燥した。
表面処理液の組成は次の通りであつた。なお、処
理液のPHはアンモニア水を用いて5.0に調整した。 タンニン酸(五倍子タンニン) 5g/ チタン弗化アンモニウム 4g/ このアルミ素材の平板及び絞り加工後の塗料密
着性をアルミ素材の塗料密着性評価方法1乃至2
により評価した。結果を表1に示す。
【表】
【表】
【表】 実施例1乃至5及び比較例1乃至4及び6から
本発明において使用するアルミ素材、即ち、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
塗布したアルミ素材は、タンニン物質単独、水溶
性有機高分子物質単独及び水溶性チタン化合物と
水溶性ジルコニウム化合物の両方を含む表面処理
液を塗布したアルミ素材、無処理のアルミ素材、
及びベーマイト処理を施こしたアルミ素材と比較
して、平板での塗料密着性、絞り加工後の塗料密
着性及び耐食性ともに優れていることがわかる。
また実施例1乃至5と比較例5のアルミ素材の塗
料密着性評価結果から本発明において使用するア
ルミ素材は、リン酸クロム酸処理を施こしたアル
ミ素材と比較して、平板での塗料密着性は若干劣
つているが、絞り加工による塗料密着性の低下傾
向が極端に少なく、絞り比1.2の絞り加工を受け
た場合にはリン酸クロム酸処理を施こしたアルミ
素材と同等の塗料密着性を有し、絞り比1.6以上
の絞り加工を受けた場合にはリン酸クロム酸処理
を施こしたアルミ素材より優れた塗料密着性を有
することがわかる。また実施例1乃至5と比較例
5の金属製容器評価結果から本発明において使用
するアルミ素材はリン酸クロム酸処理を施こした
アルミ素材と比較して、絞り加工後の塗料密着性
及び耐食性が若干優れていることがわかる。 更に実施例6乃至7から本発明は各種アルミニ
ウム材質に適用可能であることがわかる。 また実施例8から本発明の用途は周状接合部を
有する金属容器に限定されず、加工度の大きい再
絞り罐に使用しても優れた性能を有する事がわか
る。 以上の結果から本発明において使用するアルミ
素材は、塗装後絞り比1.2以上の絞り加工を施こ
す用途に使用した場合に有用であり、特に塗装後
絞り比1.6以上の絞り加工を施こす用途に使用し
た場合に特に有用であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の周状接合部を有する金属製
容器の上部体と下部体とを夫々別個に示す断面
図、第2図は、上部体と下部体とを重ね合わせ接
合して成る本発明の周状接合部を有する金属製容
器断面図、第3図は、第2図における接合部断面
の拡大図であつて、第4図は、デンテイングテス
トの概略を示す図である。 引照数字はそれぞれ、1は下部体、2は上部
体、3及び4は開放端部、5は側面継目、6及び
8は側壁部、7は底部、9は上壁、10は注ぎ
口、11はアルミ質、12a,bは塗膜、13は
接着剤、14はアルミ素材切断端縁、15は被覆
層を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A) 水溶性チタン化合物及び/又は水溶性ジ
    ルコニウム化合物の少なくとも1種と、 (B) タンニン物質及び/又は水溶性乃至水分散性
    有機高分子物質の少なくとも1種の混合物から
    なる水溶液で、アルミニウム素材を表面処理し
    た後、表面層を水洗せずにそのまま乾燥するこ
    とによつて形成された表面処理被膜上に、合成
    樹脂からなる塗膜を形成し、これを絞り比1.2
    以上で絞り加工することを特徴とする、塗膜密
    着性に優れたアルミニウム罐体の製造方法。
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