JP3017079B2 - 熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板、その製造法及び製造装置 - Google Patents
熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板、その製造法及び製造装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厳しい成形加工が
施される用途に適した熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合
金板およびその製造方法と製造装置に関する。より詳細
には、缶蓋、絞り缶などへの加工だけでなく、絞りしご
き缶、絞り加工後、ストレッチ加工を施した缶、絞り加
工後、ストレッチ加工を施し、さらにしごき加工を施し
た缶など厳しい加工性および加工密着性等が要求される
缶用途に適した熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板お
よびその製造方法と製造装置に関する。
施される用途に適した熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合
金板およびその製造方法と製造装置に関する。より詳細
には、缶蓋、絞り缶などへの加工だけでなく、絞りしご
き缶、絞り加工後、ストレッチ加工を施した缶、絞り加
工後、ストレッチ加工を施し、さらにしごき加工を施し
た缶など厳しい加工性および加工密着性等が要求される
缶用途に適した熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板お
よびその製造方法と製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂、例えばポリエステル樹脂
を積層したアルミニウム合金板はすでに缶蓋用などに用
いられている。しかし、積層された熱可塑性樹脂層とア
ルミニウム合金板との密着性が不十分であると、成形加
工中に熱可塑性樹脂層が剥離したり、密着性が不十分な
箇所より腐食が進行することがある。この加工密着性は
アルミニウム合金板の成形加工性、積層される熱可塑性
樹脂層の特性に影響されるが、アルミニウム合金板の表
面状態にも大きく影響される。そこでアルミニウム合金
板と熱可塑性樹脂層あるいは塗膜との密着性を向上させ
るため、従来から以下のような表面処理がアルミニウム
合金板に施されている。 （１）アルミニウム合金板にリン酸系またはクロム酸系
の化成処理を施す方法。 （２）熱硬化性樹脂系のプライマーを熱可塑性樹脂フィ
ルムの片面あるいはアルミニウム合金板に塗布する方
法。 （３）アルミニウム合金板をクロム酸を含む溶液を用
い、表面に径２００オングストローム以上、深さ５μｍ
以下の微細孔の孔占有面積率が５〜６０％の陽極酸化皮
膜を形成させる方法（特開平３ー４４４９６号公報）。 （４）アルミニウム合金板を洗浄後、大気中で２５０〜
６５０℃の温度範囲で２時間以上加熱し、２０オングス
トローム以上の酸化皮膜を形成させる方法（特開平６ー
２７２０１５号公報）。 （５）アルミニウム合金板を洗浄後、アルカリ溶液中で
交番波形で電解処理し、膜厚５００〜５０００オングス
トロームの枝分かれしたマイクロポアーを有する酸化皮
膜を形成する方法（特開平６ー２６７６３８号公報）。
を積層したアルミニウム合金板はすでに缶蓋用などに用
いられている。しかし、積層された熱可塑性樹脂層とア
ルミニウム合金板との密着性が不十分であると、成形加
工中に熱可塑性樹脂層が剥離したり、密着性が不十分な
箇所より腐食が進行することがある。この加工密着性は
アルミニウム合金板の成形加工性、積層される熱可塑性
樹脂層の特性に影響されるが、アルミニウム合金板の表
面状態にも大きく影響される。そこでアルミニウム合金
板と熱可塑性樹脂層あるいは塗膜との密着性を向上させ
るため、従来から以下のような表面処理がアルミニウム
合金板に施されている。 （１）アルミニウム合金板にリン酸系またはクロム酸系
の化成処理を施す方法。 （２）熱硬化性樹脂系のプライマーを熱可塑性樹脂フィ
ルムの片面あるいはアルミニウム合金板に塗布する方
法。 （３）アルミニウム合金板をクロム酸を含む溶液を用
い、表面に径２００オングストローム以上、深さ５μｍ
以下の微細孔の孔占有面積率が５〜６０％の陽極酸化皮
膜を形成させる方法（特開平３ー４４４９６号公報）。 （４）アルミニウム合金板を洗浄後、大気中で２５０〜
６５０℃の温度範囲で２時間以上加熱し、２０オングス
トローム以上の酸化皮膜を形成させる方法（特開平６ー
２７２０１５号公報）。 （５）アルミニウム合金板を洗浄後、アルカリ溶液中で
交番波形で電解処理し、膜厚５００〜５０００オングス
トロームの枝分かれしたマイクロポアーを有する酸化皮
膜を形成する方法（特開平６ー２６７６３８号公報）。
【０００３】しかし、（１）のリン酸系またはクロム酸
系の化成処理方法は処理液に主としてリン酸塩、クロム
酸塩、フッ素化合物等を用い、形成される化成処理皮膜
は密着性の向上に効果があり、一般的に用いられている
が、処理液の排水には環境汚染防止のため莫大な排水処
理設備を必要とし、環境保全の面から好ましくない。ま
た、（２）の接着プライマーを塗布する方法は、プライ
マー塗布によるコストアップだけでなく、塗布焼き付け
工程が別に必要であり、生産性の面からも好ましくな
い。さらに有機溶剤の排気処理設備が必要である。
（３）のクロム酸溶液を用い特定の微細孔を有する陽極
酸化皮膜を形成させる方法は陽極酸化物皮膜の形成に長
時間を要し、生産性の点から好ましくないだけでなく、
厳しい加工を施した時、積層された熱可塑性樹脂層が剥
離することがある。さらに環境汚染防止のため排水処理
設備が必要である。（４）の大気中で長時間加熱し、酸
化皮膜を形成する方法は、（３）の方法と同様に厳しい
成形加工を施すと積層された熱可塑性樹脂層が剥離し、
その上、酸化皮膜の形成に長時間を要し、生産性の面か
ら好ましくない。さらに、（５）のアルカリ溶液中で交
番電流を用い電解し、５００〜５０００オングストロー
ムの酸化皮膜を形成する方法は、短時間の電解で連続的
に表面処理可能であり、積層された樹脂フィルムの加工
密着性に効果があるとはいえ、樹脂フィルムを積層後、
絞り加工を施し、ついでストレッチ加工を施し、さらに
しごき加工を施すような厳しい成形加工を施すと、積層
された樹脂フィルムが剥離し、加工密着性が十分といい
がたく、厳しい成形加工に耐えない。
系の化成処理方法は処理液に主としてリン酸塩、クロム
酸塩、フッ素化合物等を用い、形成される化成処理皮膜
は密着性の向上に効果があり、一般的に用いられている
が、処理液の排水には環境汚染防止のため莫大な排水処
理設備を必要とし、環境保全の面から好ましくない。ま
た、（２）の接着プライマーを塗布する方法は、プライ
マー塗布によるコストアップだけでなく、塗布焼き付け
工程が別に必要であり、生産性の面からも好ましくな
い。さらに有機溶剤の排気処理設備が必要である。
（３）のクロム酸溶液を用い特定の微細孔を有する陽極
酸化皮膜を形成させる方法は陽極酸化物皮膜の形成に長
時間を要し、生産性の点から好ましくないだけでなく、
厳しい加工を施した時、積層された熱可塑性樹脂層が剥
離することがある。さらに環境汚染防止のため排水処理
設備が必要である。（４）の大気中で長時間加熱し、酸
化皮膜を形成する方法は、（３）の方法と同様に厳しい
成形加工を施すと積層された熱可塑性樹脂層が剥離し、
その上、酸化皮膜の形成に長時間を要し、生産性の面か
ら好ましくない。さらに、（５）のアルカリ溶液中で交
番電流を用い電解し、５００〜５０００オングストロー
ムの酸化皮膜を形成する方法は、短時間の電解で連続的
に表面処理可能であり、積層された樹脂フィルムの加工
密着性に効果があるとはいえ、樹脂フィルムを積層後、
絞り加工を施し、ついでストレッチ加工を施し、さらに
しごき加工を施すような厳しい成形加工を施すと、積層
された樹脂フィルムが剥離し、加工密着性が十分といい
がたく、厳しい成形加工に耐えない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、アルミニウム合金板にアルカリ水溶
液、酸水溶液で順次表面処理を施し、特定の表面状態に
することによって、上記に示すような従来の表面処理を
施したアルミニウム合金板に比較し、より厳しい成形加
工でも積層された熱可塑性樹脂層が剥離しない優れた加
工密着性を有する熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板
およびその製造方法と製造装置を提供することにある。
具体的には、深絞り加工し、ついでストレッチ加工を施
し、さらにしごき加工を施しても積層された熱可塑性樹
脂層が剥離しない加工密着性の優れた熱可塑性樹脂被覆
アルミニウム合金板およびそのアルミニウム合金板を低
コストで、環境汚染の少ない、高速生産が可能な製造方
法および製造装置を提供することにある。
する技術的課題は、アルミニウム合金板にアルカリ水溶
液、酸水溶液で順次表面処理を施し、特定の表面状態に
することによって、上記に示すような従来の表面処理を
施したアルミニウム合金板に比較し、より厳しい成形加
工でも積層された熱可塑性樹脂層が剥離しない優れた加
工密着性を有する熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板
およびその製造方法と製造装置を提供することにある。
具体的には、深絞り加工し、ついでストレッチ加工を施
し、さらにしごき加工を施しても積層された熱可塑性樹
脂層が剥離しない加工密着性の優れた熱可塑性樹脂被覆
アルミニウム合金板およびそのアルミニウム合金板を低
コストで、環境汚染の少ない、高速生産が可能な製造方
法および製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の熱可塑性樹脂被
覆アルミニウム合金板は、比表面積増加率が３〜３０％
であるアルミニウム合金板の少なくとも片面に、熱可塑
性樹脂が積層されていることを特徴とする。このような
被覆アルミニウム合金板は、表面に微細孔が形成されて
おり、その微細孔の平均直径が５０〜３０００ｎｍ、最
大深さが１０００ｎｍ以下であり、微細孔の占有面積率
が１０〜９０％であることが望ましく、微細孔が、平均
直径：２００〜９００ｎｍ、深さ：直径の１／２よりも
浅く、アルミニウム合金表面から板厚方向に形成されて
いることが望ましい。また、熱可塑性樹脂が、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂、エチレンテレフタレート単位
を主体とする共重合ポリエステル樹脂、ブチレンテレフ
タレート単位を主体としたポリエステル樹脂、およびこ
れらのポリエステル樹脂をブレンドおよび／あるいは多
層化した複合樹脂であることが好ましい。さらに、被覆
する熱可塑性樹脂層は、ポリエステル樹脂を上層及び下
層とし、ポリエステル樹脂にビスフェノールＡポリカー
ボネート樹脂をブレンドした複合樹脂あるいはビスフェ
ノールＡポリカーボネート樹脂を中間層とした多層樹脂
であることが望ましい。本発明の熱可塑性樹脂被覆アル
ミニウム合金板の製造方法は、帯状のアルミニウム合金
板を、アルカリ水溶液で連続的に処理し、水洗後、酸水
溶液で処理し、水洗、乾燥後、ひきつづき熱可塑性樹脂
を積層することを特徴とする。そして、アルカリ水溶液
が、主として、アルカリ金属又はアンモニウムの水酸化
物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩
の中から選ばれた１種または２種以上を１０〜２００ｇ
／ｌ含んだ水溶液であり、前記酸性溶液が、主として、
硫酸、硝酸、塩酸、リン酸の中から選ばれた１種または
２種以上を１０〜３００ｇ／ｌ含んだ溶液であることを
が望ましく、アルカリ水溶液による処理が、アルカリ水
溶液中への浸漬処理あるいはアルカリ水溶液のスプレー
処理であり、酸水溶液による処理が、酸水溶液への浸漬
処理あるいは酸水溶液のスプレー処理であることをも望
ましい。本発明の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板
の製造装置は、アルカリ水溶液による処理槽、水洗槽、
酸水溶液による処理槽、水洗槽、乾燥装置および熱可塑
性樹脂を積層する設備を順次直列に配設したことを特徴
とする。
覆アルミニウム合金板は、比表面積増加率が３〜３０％
であるアルミニウム合金板の少なくとも片面に、熱可塑
性樹脂が積層されていることを特徴とする。このような
被覆アルミニウム合金板は、表面に微細孔が形成されて
おり、その微細孔の平均直径が５０〜３０００ｎｍ、最
大深さが１０００ｎｍ以下であり、微細孔の占有面積率
が１０〜９０％であることが望ましく、微細孔が、平均
直径：２００〜９００ｎｍ、深さ：直径の１／２よりも
浅く、アルミニウム合金表面から板厚方向に形成されて
いることが望ましい。また、熱可塑性樹脂が、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂、エチレンテレフタレート単位
を主体とする共重合ポリエステル樹脂、ブチレンテレフ
タレート単位を主体としたポリエステル樹脂、およびこ
れらのポリエステル樹脂をブレンドおよび／あるいは多
層化した複合樹脂であることが好ましい。さらに、被覆
する熱可塑性樹脂層は、ポリエステル樹脂を上層及び下
層とし、ポリエステル樹脂にビスフェノールＡポリカー
ボネート樹脂をブレンドした複合樹脂あるいはビスフェ
ノールＡポリカーボネート樹脂を中間層とした多層樹脂
であることが望ましい。本発明の熱可塑性樹脂被覆アル
ミニウム合金板の製造方法は、帯状のアルミニウム合金
板を、アルカリ水溶液で連続的に処理し、水洗後、酸水
溶液で処理し、水洗、乾燥後、ひきつづき熱可塑性樹脂
を積層することを特徴とする。そして、アルカリ水溶液
が、主として、アルカリ金属又はアンモニウムの水酸化
物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩
の中から選ばれた１種または２種以上を１０〜２００ｇ
／ｌ含んだ水溶液であり、前記酸性溶液が、主として、
硫酸、硝酸、塩酸、リン酸の中から選ばれた１種または
２種以上を１０〜３００ｇ／ｌ含んだ溶液であることを
が望ましく、アルカリ水溶液による処理が、アルカリ水
溶液中への浸漬処理あるいはアルカリ水溶液のスプレー
処理であり、酸水溶液による処理が、酸水溶液への浸漬
処理あるいは酸水溶液のスプレー処理であることをも望
ましい。本発明の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板
の製造装置は、アルカリ水溶液による処理槽、水洗槽、
酸水溶液による処理槽、水洗槽、乾燥装置および熱可塑
性樹脂を積層する設備を順次直列に配設したことを特徴
とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】アルミニウム合金板を水酸化ナト
リウム等のアルカリ水溶液中に浸漬するか、あるいはそ
のアルカリ溶液をスプレーし、水洗後、硫酸等の酸水溶
液中に浸漬するか、あるいはその酸水溶液をスプレー
し、アルミニウム合金板の表面を特定の状態に調整した
後、水洗、乾燥し、その後、積層される熱可塑性樹脂の
融点以上の温度に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を熱
融着により積層するという単純で、安価な方法により、
深絞り加工後、ストレッチ加工を施し、さらにしごき加
工を施すような厳しい加工を施しても、積層された熱可
塑性樹脂層が剥離しない優れた加工密着性を有する熱可
塑性樹脂被覆アルミニウム合金板を得られる。
リウム等のアルカリ水溶液中に浸漬するか、あるいはそ
のアルカリ溶液をスプレーし、水洗後、硫酸等の酸水溶
液中に浸漬するか、あるいはその酸水溶液をスプレー
し、アルミニウム合金板の表面を特定の状態に調整した
後、水洗、乾燥し、その後、積層される熱可塑性樹脂の
融点以上の温度に加熱し、その両面に熱可塑性樹脂を熱
融着により積層するという単純で、安価な方法により、
深絞り加工後、ストレッチ加工を施し、さらにしごき加
工を施すような厳しい加工を施しても、積層された熱可
塑性樹脂層が剥離しない優れた加工密着性を有する熱可
塑性樹脂被覆アルミニウム合金板を得られる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明において用いられるアルミニウム合金板は本
発明の目的とする深絞り加工後、ストレッチ加工を施
し、さらにしごき加工を施すような厳しい成形加工がで
きるアルミニウム合金板であれば特に限定することはな
いが、コスト、成形加工性の点から缶用に多用されてい
る板厚０．２０〜０．３５ｍｍの３０００系、５０００
系のアルミニウム合金板が好ましい。本発明で用いられ
るアルミニウム合金板は熱可塑性樹脂を積層後、成形加
工されるので、絞りしごき缶（Ｄｒａｗｎ ＆ Ｉｒｏ
ｎｅｄ Ｃａｎ、ＤＩ缶）用に用いられるアルミニウム
合金板のように、表面の固体潤滑性まで考慮する必要は
なく、成形加工性、表面のエッチング性、積層される熱
可塑性樹脂との加工密着性等を考慮し選択すればよい。
ず、本発明において用いられるアルミニウム合金板は本
発明の目的とする深絞り加工後、ストレッチ加工を施
し、さらにしごき加工を施すような厳しい成形加工がで
きるアルミニウム合金板であれば特に限定することはな
いが、コスト、成形加工性の点から缶用に多用されてい
る板厚０．２０〜０．３５ｍｍの３０００系、５０００
系のアルミニウム合金板が好ましい。本発明で用いられ
るアルミニウム合金板は熱可塑性樹脂を積層後、成形加
工されるので、絞りしごき缶（Ｄｒａｗｎ ＆ Ｉｒｏ
ｎｅｄ Ｃａｎ、ＤＩ缶）用に用いられるアルミニウム
合金板のように、表面の固体潤滑性まで考慮する必要は
なく、成形加工性、表面のエッチング性、積層される熱
可塑性樹脂との加工密着性等を考慮し選択すればよい。
【０００８】ついで、アルミニウム合金板の表面状態に
ついて説明する。本発明においてアルミニウム合金板の
表面にアルカリ水溶液による処理、ついで酸水溶液によ
る処理で形成される表面状態は、例えば原子間力顕微鏡
による測定で特定することができる。具体的には、アル
カリ水溶液による処理、ついで酸水溶液による処理で得
られたアルミニウム合金板の表面上の任意の５点を測定
し、比表面積増加率が３〜３０％、より好ましくは４〜
２０％であれば、本発明の目的とする厳しい成形加工が
施されても積層された熱可塑性樹脂被覆層が全く剥離し
ない優れた加工密着性を有するアルミニウム合金板を得
ることができる。特に、形成される微細孔の平均直径が
５０〜３０００ｎｍ、最大深さが１０００ｎｍ以下であ
り、微細孔の占有面積率が１０〜８０％であることが好
ましく、微細孔の平均直径が５０〜１０００ｎｍ、最大
深さが６００ｎｍ以下であり、微細孔の占有面積率が２
０〜８０％であることがより好ましい。この積層される
熱可塑性樹脂層とアルミニウム合金板との加工密着性は
ミクロ的にみたアルミニウム合金板の表面状態が非常に
重要であり、従来一般的に行われている機械的方法によ
る粗面化、電解エッチングによる粗面化も積層される熱
可塑性樹脂層の加工密着性に効果はあるが、本発明の目
的とする厳しい成形加工を施すと積層した熱可塑性樹脂
層は剥離する。この原因はよくわからないが、熱溶融し
た熱可塑性樹脂がアルミニウム合金板表面の粗さの谷と
なる部分に十分入らないため、すなわちアンカー効果が
十分でないためと考えられる。
ついて説明する。本発明においてアルミニウム合金板の
表面にアルカリ水溶液による処理、ついで酸水溶液によ
る処理で形成される表面状態は、例えば原子間力顕微鏡
による測定で特定することができる。具体的には、アル
カリ水溶液による処理、ついで酸水溶液による処理で得
られたアルミニウム合金板の表面上の任意の５点を測定
し、比表面積増加率が３〜３０％、より好ましくは４〜
２０％であれば、本発明の目的とする厳しい成形加工が
施されても積層された熱可塑性樹脂被覆層が全く剥離し
ない優れた加工密着性を有するアルミニウム合金板を得
ることができる。特に、形成される微細孔の平均直径が
５０〜３０００ｎｍ、最大深さが１０００ｎｍ以下であ
り、微細孔の占有面積率が１０〜８０％であることが好
ましく、微細孔の平均直径が５０〜１０００ｎｍ、最大
深さが６００ｎｍ以下であり、微細孔の占有面積率が２
０〜８０％であることがより好ましい。この積層される
熱可塑性樹脂層とアルミニウム合金板との加工密着性は
ミクロ的にみたアルミニウム合金板の表面状態が非常に
重要であり、従来一般的に行われている機械的方法によ
る粗面化、電解エッチングによる粗面化も積層される熱
可塑性樹脂層の加工密着性に効果はあるが、本発明の目
的とする厳しい成形加工を施すと積層した熱可塑性樹脂
層は剥離する。この原因はよくわからないが、熱溶融し
た熱可塑性樹脂がアルミニウム合金板表面の粗さの谷と
なる部分に十分入らないため、すなわちアンカー効果が
十分でないためと考えられる。
【０００９】本発明において、アルミニウム合金板の表
面を比表面積増加率が３〜３０％であり、かつ平均直径
５０〜３０００ｎｍ、最大深さ１０００ｎｍ以下の微細
孔を微細孔占有面積率が１０〜８０％の状態、より好ま
しくは比表面積増加率が４〜２０％であり、平均直径が
５０〜１０００ｎｍ、最大深さが６００ｎｍ以下の微細
孔の微細孔占有面積率が２０〜８０％の状態にすること
は、熱溶融された熱可塑性樹脂がアルミニウム合金板の
表面に形成された凹部に十分入り、十分なアンカー効果
を示すと考えられる。すなわち、熱可塑性樹脂層と直接
接触するアルミニウム合金板の表面状態は、特定の表面
積を持ったものが積層された熱可塑性樹脂層との密着性
に優れていることが分かったのである。ここでいう表面
積とは、従来概念である触針試験法で測定した表面粗さ
などの概念と異なり、極微小なナノメーターオーダーの
凹凸が形成された表面状態の表面積、いわゆる表面活性
度なる概念に近似している。
面を比表面積増加率が３〜３０％であり、かつ平均直径
５０〜３０００ｎｍ、最大深さ１０００ｎｍ以下の微細
孔を微細孔占有面積率が１０〜８０％の状態、より好ま
しくは比表面積増加率が４〜２０％であり、平均直径が
５０〜１０００ｎｍ、最大深さが６００ｎｍ以下の微細
孔の微細孔占有面積率が２０〜８０％の状態にすること
は、熱溶融された熱可塑性樹脂がアルミニウム合金板の
表面に形成された凹部に十分入り、十分なアンカー効果
を示すと考えられる。すなわち、熱可塑性樹脂層と直接
接触するアルミニウム合金板の表面状態は、特定の表面
積を持ったものが積層された熱可塑性樹脂層との密着性
に優れていることが分かったのである。ここでいう表面
積とは、従来概念である触針試験法で測定した表面粗さ
などの概念と異なり、極微小なナノメーターオーダーの
凹凸が形成された表面状態の表面積、いわゆる表面活性
度なる概念に近似している。
【００１０】本発明の請求項でいう比表面積増加率と
は、凹凸が全く無いと仮定した場合のサンプルの面積
（投影面積）を基準にして、その後、本発明のサンプル
を測定したもの（実面積）との比（比表面積）を求め、
その増加分を百分率で表したものである。実際の測定に
際しては、サンプルの表面を、ディジタル・インストル
メント（Digital Instruments）社製の原子間力顕微鏡
「ナノスコープIIIａ」で、サンプル表面の５μｍ角の
領域を１ライン当り５１２画素数で測定した。測定視野
を変えて５ヶ所を測定し、その平均値を実表面積（分
子）Ａとし、サンプル表面が完全に平坦とした時の測定
対象投影面積（分母＝基準）Ｂに対する比の増加分を百
分率で求め、比表面積増加率Ｃ％＝（Ａ／Ｂー１）×１
００と定義した。本発明において、このような方法で測
定したアルミニウム合金板の比表面積増加率を３〜３０
％の範囲、より好ましくは４〜２０％の範囲にすること
が、積層された熱可塑性樹脂層との加工密着性の向上に
著しい効果があり、厳しい成形加工にもたえる優れた加
工密着性が得られることが分かったが、比表面積増加率
が３％以下ではこの加工密着性の向上にほとんど効果が
なく、また比表面積増加率が３０％以上になると、形成
される微細孔の最大深さが著しく大になり、かえって加
工密着性に逆効果となり好ましくない。
は、凹凸が全く無いと仮定した場合のサンプルの面積
（投影面積）を基準にして、その後、本発明のサンプル
を測定したもの（実面積）との比（比表面積）を求め、
その増加分を百分率で表したものである。実際の測定に
際しては、サンプルの表面を、ディジタル・インストル
メント（Digital Instruments）社製の原子間力顕微鏡
「ナノスコープIIIａ」で、サンプル表面の５μｍ角の
領域を１ライン当り５１２画素数で測定した。測定視野
を変えて５ヶ所を測定し、その平均値を実表面積（分
子）Ａとし、サンプル表面が完全に平坦とした時の測定
対象投影面積（分母＝基準）Ｂに対する比の増加分を百
分率で求め、比表面積増加率Ｃ％＝（Ａ／Ｂー１）×１
００と定義した。本発明において、このような方法で測
定したアルミニウム合金板の比表面積増加率を３〜３０
％の範囲、より好ましくは４〜２０％の範囲にすること
が、積層された熱可塑性樹脂層との加工密着性の向上に
著しい効果があり、厳しい成形加工にもたえる優れた加
工密着性が得られることが分かったが、比表面積増加率
が３％以下ではこの加工密着性の向上にほとんど効果が
なく、また比表面積増加率が３０％以上になると、形成
される微細孔の最大深さが著しく大になり、かえって加
工密着性に逆効果となり好ましくない。
【００１１】さらに、本発明においては上記の比表面積
増加率だけでなく、形成される微細孔の平均直径、最大
深さおよびこの微細孔の占有面積率も上記のような特定
の範囲にすることが好ましいことを記したが、これらの
限定理由も同様である。すなわち、微細孔の平均直径が
５０ｎｍ以下、微細孔占有面積率が１０％以下では、積
層された熱可塑性樹脂層の加工密着性には効果がなく、
微細孔の平均直径が３０００ｎｍ以上、最大深さが１０
００ｎｍ以上および微細孔占有面積率が８０％以上で
は、ミクロ的にみても表面が粗面化されすぎ、凹部に十
分溶融した熱可塑性樹脂が入り込まないため、十分なア
ンカー効果が得られず、加工密着性が低下するおそれが
あり好ましくない。
増加率だけでなく、形成される微細孔の平均直径、最大
深さおよびこの微細孔の占有面積率も上記のような特定
の範囲にすることが好ましいことを記したが、これらの
限定理由も同様である。すなわち、微細孔の平均直径が
５０ｎｍ以下、微細孔占有面積率が１０％以下では、積
層された熱可塑性樹脂層の加工密着性には効果がなく、
微細孔の平均直径が３０００ｎｍ以上、最大深さが１０
００ｎｍ以上および微細孔占有面積率が８０％以上で
は、ミクロ的にみても表面が粗面化されすぎ、凹部に十
分溶融した熱可塑性樹脂が入り込まないため、十分なア
ンカー効果が得られず、加工密着性が低下するおそれが
あり好ましくない。
【００１２】つぎに本発明の熱可塑性樹脂被覆アルミニ
ウム合金板の製造方法について説明する。まず、アルカ
リ水溶液による処理にはアルカリ金属またはアンモニウ
ムの水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩
およびホウ酸塩の１種または２種以上の化合物を主成分
とする水溶液あるいは界面活性剤を含むこれらのアルカ
リ水溶液が用いられる。アルカリ水溶液による処理の主
目的は、アルミニウム合金板の表面に付着している油分
を除去するとともに、表面に形成されている酸化皮膜を
溶解除去することにある。時には多少表面がエッチング
されることもある。界面活性剤の添加はアルミニウム合
金板のアルカリ水溶液による濡れ性および脱脂性を改良
することにあり、好ましい。用いる化合物の濃度は１０
〜２００ｇ／ｌの範囲が好ましく、３０〜１００ｇ／ｌ
の範囲がより好ましい。また、アルカリ水溶液の温度は
３０〜８０℃が好ましく、４５〜６０℃の範囲がより好
ましい。処理方法としてはアルミニウム合金板をこのア
ルカリ水溶液あるいは界面活性剤を添加したアルカリ水
溶液中に浸漬するか、あるいはこのアルカリ水溶液をア
ルミニウム合金板にスプレーする方法を用い、かつその
処理時間も１〜３０秒という短時間で十分であり、３〜
１５秒の範囲がより好ましい。このアルカリ水溶液中で
直流電解または交流電解を施すことも考えられるが、こ
の方法は電解設備を必要とし、コストの面からも好まし
いことでない。用いるアルカリ化合物の濃度が１０ｇ／
ｌ以下あるいはアルカリ水溶液の温度が３０℃以下であ
ると、アルミニウム合金板表面に存在する油分の除去お
よび酸化皮膜を十分除去するのに長時間を要し、本発明
の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板の連続生産性を
阻害するので好ましくない。また、アルカリ化合物の濃
度が２００ｇ／ｌ以上およびアルカリ水溶液の温度が８
０℃以上はコスト面からも好ましくないだけでなく、ア
ルミニウム合金板の表面に存在する油分および酸化皮膜
は容易に除去されるが、アルミニウム合金板表面の溶解
が促進され、経済的にも好ましくない。時には局部的に
エッチングされることもあり、本発明において必要とす
る表面状態を有するアルミニウム合金板が得られないこ
とがあり好ましくない。一般に高濃度のアルカリ水溶液
を用い、高温で処理する場合、短時間の処理で十分であ
り、低濃度のアルカリ水溶液を用い、低温で処理する場
合には、長時間の処理が必要であり、本発明において
は、アルカリ水溶液の濃度、温度、処理時間は特定され
た範囲内において適宜選択される。
ウム合金板の製造方法について説明する。まず、アルカ
リ水溶液による処理にはアルカリ金属またはアンモニウ
ムの水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩
およびホウ酸塩の１種または２種以上の化合物を主成分
とする水溶液あるいは界面活性剤を含むこれらのアルカ
リ水溶液が用いられる。アルカリ水溶液による処理の主
目的は、アルミニウム合金板の表面に付着している油分
を除去するとともに、表面に形成されている酸化皮膜を
溶解除去することにある。時には多少表面がエッチング
されることもある。界面活性剤の添加はアルミニウム合
金板のアルカリ水溶液による濡れ性および脱脂性を改良
することにあり、好ましい。用いる化合物の濃度は１０
〜２００ｇ／ｌの範囲が好ましく、３０〜１００ｇ／ｌ
の範囲がより好ましい。また、アルカリ水溶液の温度は
３０〜８０℃が好ましく、４５〜６０℃の範囲がより好
ましい。処理方法としてはアルミニウム合金板をこのア
ルカリ水溶液あるいは界面活性剤を添加したアルカリ水
溶液中に浸漬するか、あるいはこのアルカリ水溶液をア
ルミニウム合金板にスプレーする方法を用い、かつその
処理時間も１〜３０秒という短時間で十分であり、３〜
１５秒の範囲がより好ましい。このアルカリ水溶液中で
直流電解または交流電解を施すことも考えられるが、こ
の方法は電解設備を必要とし、コストの面からも好まし
いことでない。用いるアルカリ化合物の濃度が１０ｇ／
ｌ以下あるいはアルカリ水溶液の温度が３０℃以下であ
ると、アルミニウム合金板表面に存在する油分の除去お
よび酸化皮膜を十分除去するのに長時間を要し、本発明
の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板の連続生産性を
阻害するので好ましくない。また、アルカリ化合物の濃
度が２００ｇ／ｌ以上およびアルカリ水溶液の温度が８
０℃以上はコスト面からも好ましくないだけでなく、ア
ルミニウム合金板の表面に存在する油分および酸化皮膜
は容易に除去されるが、アルミニウム合金板表面の溶解
が促進され、経済的にも好ましくない。時には局部的に
エッチングされることもあり、本発明において必要とす
る表面状態を有するアルミニウム合金板が得られないこ
とがあり好ましくない。一般に高濃度のアルカリ水溶液
を用い、高温で処理する場合、短時間の処理で十分であ
り、低濃度のアルカリ水溶液を用い、低温で処理する場
合には、長時間の処理が必要であり、本発明において
は、アルカリ水溶液の濃度、温度、処理時間は特定され
た範囲内において適宜選択される。
【００１３】ついで水洗後、施される酸水溶液による処
理について説明する。酸水溶液による処理には、硫酸、
硝酸、塩酸およびリン酸の１種叉は２種以上の酸を主成
分とする水溶液を用いることが好ましい。カルボン酸、
オキシカルボン酸等も本発明の酸性溶液による処理に用
いることも可能であるが、コスト面から好ましくないだ
けでなく、硫酸等の無機酸に比較し、化学的酸素要求量
（ＣＯＤ）も高く、排水処理にも余分なコストがかかり
好ましくない。酸水溶液による処理の目的は、アルカリ
処理によって表面に残存するスマットを除去すると同時
に、本発明で必要とするアルミニウム合金板の表面状態
を比表面積増加率が３〜３０％で、かつ平均直径が５０
〜３０００ｎｍ、最大深さが１０００ｎｍ以下の微細孔
を有し、この微細孔占有面積率が１０〜８０％にするこ
とにあり、用いる無機酸の濃度は１０〜３００ｇ／ｌの
範囲が好ましく、３０〜１５０ｇ／ｌの範囲がより好ま
しく、また、酸水溶液の温度は５〜６０℃の範囲が好ま
しく、１５〜４０℃の範囲がより好ましい。処理方法と
しては、アルカリ水溶液で処理されたアルミニウム合金
板をこの酸水溶液中に浸漬するか、あるいはこの酸水溶
液をアルミニウム合金板にスプレーする方法を用い、か
つその処理時間も１〜３０秒という短時間で十分であ
り、３〜１５秒の範囲がより好ましい。処理時間がさら
に長時間でも本発明の特徴とする表面状態を得るのに特
に支障はないが、本発明の熱可塑性樹脂被覆アルミニウ
ム合金板の高速連続生産に適していない。この酸水溶液
を用い、直流電解または交流電解でアルミニウム合金板
の表面をエッチングする方法もあるが、電解による方法
では、表面が局部的にエッチングされ、所望の表面状態
は得られないだけでなく、電解設備を必要とし、経済的
にも好ましくない。無機酸の濃度が１０ｇ／ｌ以下ある
いは酸水溶液の温度が５℃以下であると、所望の表面状
態を得るのに長時間を要し、本発明の熱可塑性樹脂被覆
アルミニウム合金板の連続生産性を阻害するので好まし
くない。また、無機酸の濃度が２００ｇ／ｌ以上でも本
発明の特徴である表面状態を得るには特に支障はない
が、連続処理によって持ち出される酸水溶液の量が増加
し、経済的に好ましくない。また、酸水溶液の温度が高
温になるにしたがい、加熱による経済的な損失が大にな
るだけでなく、発生するミストによる設備の腐食性も増
大するので好ましくない。上記のように、アルカリ水溶
液、酸水溶液で順次処理され、所望の表面状態が得られ
たアルミニウム合金板は水洗、乾燥が施され、ついで熱
可塑性樹脂が積層される。熱可塑性樹脂の積層には公知
のフィルム積層法および溶融樹脂の押出し積層法いずれ
も適用可能である。またその併用も可能である。フィル
ム積層法は高速生産に適し、溶融樹脂の押し出し積層法
はコスト面で利点を有する方法であり、いずれの方法を
用いるかは、その目的とする用途に要求される特性等も
考慮し選択されるべきである。
理について説明する。酸水溶液による処理には、硫酸、
硝酸、塩酸およびリン酸の１種叉は２種以上の酸を主成
分とする水溶液を用いることが好ましい。カルボン酸、
オキシカルボン酸等も本発明の酸性溶液による処理に用
いることも可能であるが、コスト面から好ましくないだ
けでなく、硫酸等の無機酸に比較し、化学的酸素要求量
（ＣＯＤ）も高く、排水処理にも余分なコストがかかり
好ましくない。酸水溶液による処理の目的は、アルカリ
処理によって表面に残存するスマットを除去すると同時
に、本発明で必要とするアルミニウム合金板の表面状態
を比表面積増加率が３〜３０％で、かつ平均直径が５０
〜３０００ｎｍ、最大深さが１０００ｎｍ以下の微細孔
を有し、この微細孔占有面積率が１０〜８０％にするこ
とにあり、用いる無機酸の濃度は１０〜３００ｇ／ｌの
範囲が好ましく、３０〜１５０ｇ／ｌの範囲がより好ま
しく、また、酸水溶液の温度は５〜６０℃の範囲が好ま
しく、１５〜４０℃の範囲がより好ましい。処理方法と
しては、アルカリ水溶液で処理されたアルミニウム合金
板をこの酸水溶液中に浸漬するか、あるいはこの酸水溶
液をアルミニウム合金板にスプレーする方法を用い、か
つその処理時間も１〜３０秒という短時間で十分であ
り、３〜１５秒の範囲がより好ましい。処理時間がさら
に長時間でも本発明の特徴とする表面状態を得るのに特
に支障はないが、本発明の熱可塑性樹脂被覆アルミニウ
ム合金板の高速連続生産に適していない。この酸水溶液
を用い、直流電解または交流電解でアルミニウム合金板
の表面をエッチングする方法もあるが、電解による方法
では、表面が局部的にエッチングされ、所望の表面状態
は得られないだけでなく、電解設備を必要とし、経済的
にも好ましくない。無機酸の濃度が１０ｇ／ｌ以下ある
いは酸水溶液の温度が５℃以下であると、所望の表面状
態を得るのに長時間を要し、本発明の熱可塑性樹脂被覆
アルミニウム合金板の連続生産性を阻害するので好まし
くない。また、無機酸の濃度が２００ｇ／ｌ以上でも本
発明の特徴である表面状態を得るには特に支障はない
が、連続処理によって持ち出される酸水溶液の量が増加
し、経済的に好ましくない。また、酸水溶液の温度が高
温になるにしたがい、加熱による経済的な損失が大にな
るだけでなく、発生するミストによる設備の腐食性も増
大するので好ましくない。上記のように、アルカリ水溶
液、酸水溶液で順次処理され、所望の表面状態が得られ
たアルミニウム合金板は水洗、乾燥が施され、ついで熱
可塑性樹脂が積層される。熱可塑性樹脂の積層には公知
のフィルム積層法および溶融樹脂の押出し積層法いずれ
も適用可能である。またその併用も可能である。フィル
ム積層法は高速生産に適し、溶融樹脂の押し出し積層法
はコスト面で利点を有する方法であり、いずれの方法を
用いるかは、その目的とする用途に要求される特性等も
考慮し選択されるべきである。
【００１４】本発明において、アルミニウム合金板に積
層される熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂の１種あるいは２種
以上の共重合樹脂、２種以上の樹脂をブレンドした複合
樹脂があげられる。これらの熱可塑性樹脂は、耐熱性、
耐食性、加工性、接着性などそれぞれ異なる特徴を有す
るが、その目的とする用途に応じ選択されるべきであ
る。特に、絞り加工後、ストレッチ加工を施し、さらに
しごき加工が施される缶のような厳しい加工性が要求さ
れる用途には、ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテ
レフタレート樹脂、エチレンテレフタレート単位を主体
とした共重合ポリエステル樹脂、ブチレンテレフタレー
ト単位を主体としたポリエステル樹脂およびこれらの樹
脂をブレンドした複合樹脂を用いることが好ましく、二
軸配向したこれらのポリエステル樹脂フィルムを用いる
ことがより好ましい。さらに、耐衝撃加工性が要求され
る場合には、上記のポリエステル樹脂にビスフェノール
Ａポリカーボネート樹脂をブレンドした複合樹脂、ある
いは上記のポリエステル樹脂を上層、下層とし、上記の
ポリエステル樹脂にビスフェノールＡポリカーボネート
樹脂をブレンドした複合樹脂あるいはビスフェノールＡ
ポリカーボネート樹脂を中間層とした多層樹脂が好まし
い。また、これらの熱可塑性樹脂のアルミニウム合金板
への密着性が十分でない場合、あるいは熱可塑性樹脂層
単独では十分な耐食性を確保できない場合には、熱硬化
性接着剤、例えばフェノールーエポキシ系接着剤をアル
ミニウム合金板表面に塗布した後、熱可塑性樹脂を積層
するか、あるいは用いる熱可塑性樹脂フィルムの接着面
に予め塗布するなどの方法が必要である。しかし、この
接着剤を用いる方法はコストアップにもなり、また用い
る接着剤中の有機溶剤による環境汚染に対する対策も必
要となり、やむを得ない場合を除き適用すべきでない。
層される熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂の１種あるいは２種
以上の共重合樹脂、２種以上の樹脂をブレンドした複合
樹脂があげられる。これらの熱可塑性樹脂は、耐熱性、
耐食性、加工性、接着性などそれぞれ異なる特徴を有す
るが、その目的とする用途に応じ選択されるべきであ
る。特に、絞り加工後、ストレッチ加工を施し、さらに
しごき加工が施される缶のような厳しい加工性が要求さ
れる用途には、ポリエステル樹脂、特にポリエチレンテ
レフタレート樹脂、エチレンテレフタレート単位を主体
とした共重合ポリエステル樹脂、ブチレンテレフタレー
ト単位を主体としたポリエステル樹脂およびこれらの樹
脂をブレンドした複合樹脂を用いることが好ましく、二
軸配向したこれらのポリエステル樹脂フィルムを用いる
ことがより好ましい。さらに、耐衝撃加工性が要求され
る場合には、上記のポリエステル樹脂にビスフェノール
Ａポリカーボネート樹脂をブレンドした複合樹脂、ある
いは上記のポリエステル樹脂を上層、下層とし、上記の
ポリエステル樹脂にビスフェノールＡポリカーボネート
樹脂をブレンドした複合樹脂あるいはビスフェノールＡ
ポリカーボネート樹脂を中間層とした多層樹脂が好まし
い。また、これらの熱可塑性樹脂のアルミニウム合金板
への密着性が十分でない場合、あるいは熱可塑性樹脂層
単独では十分な耐食性を確保できない場合には、熱硬化
性接着剤、例えばフェノールーエポキシ系接着剤をアル
ミニウム合金板表面に塗布した後、熱可塑性樹脂を積層
するか、あるいは用いる熱可塑性樹脂フィルムの接着面
に予め塗布するなどの方法が必要である。しかし、この
接着剤を用いる方法はコストアップにもなり、また用い
る接着剤中の有機溶剤による環境汚染に対する対策も必
要となり、やむを得ない場合を除き適用すべきでない。
【００１５】つぎに積層される熱可塑性樹脂層の厚さ
も、要求される特性を考慮し決定すべきであるが、一般
に、５〜５０μｍの範囲が好ましく、１０〜２５μｍの
範囲がより好ましい。厚さが５μｍ以下の熱可塑性樹脂
層の形成はフィルム積層法、溶融樹脂押し出し積層法い
ずれの方法でも、作業性が著しく低下するとともに、ピ
ンホールが発生しやすく、十分な加工耐食性が得られな
い。一方、５０μｍ以上の熱可塑性樹脂層の形成は、一
般的に用いられている塗料と比較し、経済的でない。ま
た、これらの熱可塑性樹脂には必要に応じ、安定剤、酸
化防止剤、帯電防止剤、顔料、滑剤、腐食防止剤などの
ような添加剤を加えても支障をきたすことはない。
も、要求される特性を考慮し決定すべきであるが、一般
に、５〜５０μｍの範囲が好ましく、１０〜２５μｍの
範囲がより好ましい。厚さが５μｍ以下の熱可塑性樹脂
層の形成はフィルム積層法、溶融樹脂押し出し積層法い
ずれの方法でも、作業性が著しく低下するとともに、ピ
ンホールが発生しやすく、十分な加工耐食性が得られな
い。一方、５０μｍ以上の熱可塑性樹脂層の形成は、一
般的に用いられている塗料と比較し、経済的でない。ま
た、これらの熱可塑性樹脂には必要に応じ、安定剤、酸
化防止剤、帯電防止剤、顔料、滑剤、腐食防止剤などの
ような添加剤を加えても支障をきたすことはない。
【００１６】以下、本発明について、実施例と比較例に
より具体的に説明する。 （実施例） 実施例１〜６および比較例１，２，４ 本発明の実施例１〜６および比較例１，２，４として、
板厚０．２６ｍｍのアルミニウム合金板（ＪＩＳ３００
４Ｈ１９）を表１に示す種々の条件で表面処理後、水
洗、乾燥した。これらの表面処理されたアルミニウム合
金板の任意の５点を選び、表面状態、すなわち微細孔の
平均直径、最大深さ、孔占有面積率および表面積増加率
を原子間力顕微鏡で測定し、平均値を求めた。この表面
処理されたアルミニウム合金板を２４０℃に加熱し、そ
の両面にポリエチレンテレフタレート８８モル％、ポリ
エチレンイソフタレート１２モル％からなる二軸延伸し
た共重合ポリエステル樹脂フィルム（缶内面となる面：
厚さ２５μｍ、缶外面となる面：厚さ１５μｍ）を同時
に積層し、直ちに水中に浸漬急冷した。乾燥後、その両
面にパラフィン系ワックスを約５０ ｍｇ／ｍ２塗布
し、以下に示す加工を施した。 まず、直径１６０ｍｍ
のブランクに打ち抜き後、缶径が１００ｍｍの絞り缶と
した。ついで再絞り加工により、缶径８０ｍｍの再絞り
缶とした。この再絞り缶を複合加工により、ストレッチ
加工と同時にしごき加工を行い、缶径６６ｍｍの絞りし
ごき缶とした。この複合加工において、缶の上端部とな
る再絞り加工部としごき加工部間の間隔は２０ｍｍ、再
絞りダイスの肩アールは板厚の１．５倍、再絞りダイス
とポンチのクリアランスは板厚の１．０倍、しごき加工
部のクリア５０５２Ｈ３９）ランスは元板厚の５０％と
なる条件で行った。ついで、公知の方法で缶上端をトリ
ミングし、ネックイン加工、フランジ加工を施した。得
られた缶体の缶壁の破断率、缶内面の金属露出、アルミ
ニウム合金板と積層された熱可塑性樹脂層の加工密着性
を以下に示す基準で評価し、表２に示した。なお、缶内
面の金属露出はエナメルレーター（ＥＲＶ値）測定法に
より求めた。すなわち、得られた缶内に３％食塩水を入
れ、ステンレス棒を陰極として浸漬する。缶体を陽極と
して両極間に約６．３Ｖの電圧を印加する。この時、熱
可塑性樹脂層の下のアルミニウム合金板が少しでも露出
していると、両極間に電流が流れる。この電流値をＥＲ
Ｖ値とし、缶内面の金属露出を評価した。 Ａ）缶壁の破断率 ◎:０％、○:１０％未満、△:１０％以上で３０％未
満、×:３０％以上 Ｂ）缶内面の金属露出（エナメルレーター値〔ＥＲＶ：
ｍＡ〕で評価） ◎:０〜０．０５ｍＡ、○:０．０５〜０．５ｍＡ、 △:０．５〜５．０ｍＡ、×:５ｍＡ以上 Ｃ）積層された樹脂層の加工密着性（ネックイン加工後
の剥離程度で評価） ◎:まったく剥離なし、○:わずかに剥離するが、実用上
問題なし、 △:かなり剥離、×:缶上部全体が剥離。 なお、表２の比較例１はアルカリ水溶液で処理後、密着
性の悪いスマットが表面に綿状に残存しており、表面の
凹凸は激しいが、微細孔は認められない。
より具体的に説明する。 （実施例） 実施例１〜６および比較例１，２，４ 本発明の実施例１〜６および比較例１，２，４として、
板厚０．２６ｍｍのアルミニウム合金板（ＪＩＳ３００
４Ｈ１９）を表１に示す種々の条件で表面処理後、水
洗、乾燥した。これらの表面処理されたアルミニウム合
金板の任意の５点を選び、表面状態、すなわち微細孔の
平均直径、最大深さ、孔占有面積率および表面積増加率
を原子間力顕微鏡で測定し、平均値を求めた。この表面
処理されたアルミニウム合金板を２４０℃に加熱し、そ
の両面にポリエチレンテレフタレート８８モル％、ポリ
エチレンイソフタレート１２モル％からなる二軸延伸し
た共重合ポリエステル樹脂フィルム（缶内面となる面：
厚さ２５μｍ、缶外面となる面：厚さ１５μｍ）を同時
に積層し、直ちに水中に浸漬急冷した。乾燥後、その両
面にパラフィン系ワックスを約５０ ｍｇ／ｍ２塗布
し、以下に示す加工を施した。 まず、直径１６０ｍｍ
のブランクに打ち抜き後、缶径が１００ｍｍの絞り缶と
した。ついで再絞り加工により、缶径８０ｍｍの再絞り
缶とした。この再絞り缶を複合加工により、ストレッチ
加工と同時にしごき加工を行い、缶径６６ｍｍの絞りし
ごき缶とした。この複合加工において、缶の上端部とな
る再絞り加工部としごき加工部間の間隔は２０ｍｍ、再
絞りダイスの肩アールは板厚の１．５倍、再絞りダイス
とポンチのクリアランスは板厚の１．０倍、しごき加工
部のクリア５０５２Ｈ３９）ランスは元板厚の５０％と
なる条件で行った。ついで、公知の方法で缶上端をトリ
ミングし、ネックイン加工、フランジ加工を施した。得
られた缶体の缶壁の破断率、缶内面の金属露出、アルミ
ニウム合金板と積層された熱可塑性樹脂層の加工密着性
を以下に示す基準で評価し、表２に示した。なお、缶内
面の金属露出はエナメルレーター（ＥＲＶ値）測定法に
より求めた。すなわち、得られた缶内に３％食塩水を入
れ、ステンレス棒を陰極として浸漬する。缶体を陽極と
して両極間に約６．３Ｖの電圧を印加する。この時、熱
可塑性樹脂層の下のアルミニウム合金板が少しでも露出
していると、両極間に電流が流れる。この電流値をＥＲ
Ｖ値とし、缶内面の金属露出を評価した。 Ａ）缶壁の破断率 ◎:０％、○:１０％未満、△:１０％以上で３０％未
満、×:３０％以上 Ｂ）缶内面の金属露出（エナメルレーター値〔ＥＲＶ：
ｍＡ〕で評価） ◎:０〜０．０５ｍＡ、○:０．０５〜０．５ｍＡ、 △:０．５〜５．０ｍＡ、×:５ｍＡ以上 Ｃ）積層された樹脂層の加工密着性（ネックイン加工後
の剥離程度で評価） ◎:まったく剥離なし、○:わずかに剥離するが、実用上
問題なし、 △:かなり剥離、×:缶上部全体が剥離。 なお、表２の比較例１はアルカリ水溶液で処理後、密着
性の悪いスマットが表面に綿状に残存しており、表面の
凹凸は激しいが、微細孔は認められない。
【００１７】実施例７〜１２および比較例５，７，８ 実施例７〜１２および比較例５，７，８として、板厚
０．２６ｍｍのアルミニウム合金板（ＪＩＳ５０５２Ｈ
３９）を、表１に示す種々の条件で表面処理後、実施例
１などと同様に微細孔の状態を測定した。この表面され
たアルミニウム合金板を２３５℃に加熱し、缶内面とな
る面に上層がポリエチレンテレフタレート８８モル％、
ポリエチレンイソフタレート１２モル％からなる厚さ１
５μｍの共重合ポリエステル樹脂、下層がポリエチレン
テレフタレート９４モル％、ポリエチレンイソフタレー
ト６モル％からなる共重合ポリエステル樹脂４５重量％
にポリブチレンテレフタレート５５重量％をブレンドし
たポリエステル樹脂からなる二層の二軸延伸ポリエステ
ルフィルム（厚さ：１０μｍ）を、缶外面となる面には
実施例１と同じ二軸延伸フィルムを同時に積層し、直ち
に水中に浸漬、急冷した。乾燥後、実施例１などと同じ
条件で成形加工した。得られた缶体の特性も実施例１な
どと同様な方法で評価した。その結果を表３に示した。
なお、表３の比較例５はアルカリ水溶液で処理後、密着
性の悪いスマットが表面に綿状に残存しており、凹凸は
激しいが、微細孔は認められない。
０．２６ｍｍのアルミニウム合金板（ＪＩＳ５０５２Ｈ
３９）を、表１に示す種々の条件で表面処理後、実施例
１などと同様に微細孔の状態を測定した。この表面され
たアルミニウム合金板を２３５℃に加熱し、缶内面とな
る面に上層がポリエチレンテレフタレート８８モル％、
ポリエチレンイソフタレート１２モル％からなる厚さ１
５μｍの共重合ポリエステル樹脂、下層がポリエチレン
テレフタレート９４モル％、ポリエチレンイソフタレー
ト６モル％からなる共重合ポリエステル樹脂４５重量％
にポリブチレンテレフタレート５５重量％をブレンドし
たポリエステル樹脂からなる二層の二軸延伸ポリエステ
ルフィルム（厚さ：１０μｍ）を、缶外面となる面には
実施例１と同じ二軸延伸フィルムを同時に積層し、直ち
に水中に浸漬、急冷した。乾燥後、実施例１などと同じ
条件で成形加工した。得られた缶体の特性も実施例１な
どと同様な方法で評価した。その結果を表３に示した。
なお、表３の比較例５はアルカリ水溶液で処理後、密着
性の悪いスマットが表面に綿状に残存しており、凹凸は
激しいが、微細孔は認められない。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム
合金板は厳しい成形加工を施しても積層された熱可塑性
樹脂層が剥離しない優れた加工密着性を有しており、か
つコスト、環境汚染防止、高速生産性の観点からも優れ
た方法で製造可能であり、工業的な価値は極めて大き
い。
合金板は厳しい成形加工を施しても積層された熱可塑性
樹脂層が剥離しない優れた加工密着性を有しており、か
つコスト、環境汚染防止、高速生産性の観点からも優れ
た方法で製造可能であり、工業的な価値は極めて大き
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｃ 22/07 Ｃ２３Ｃ 22/07 (72)発明者 田辺 純一 山口県下松市東豊井1296番地の１ 東洋 鋼鈑株式会社 技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C23C 22/07
Claims (9)
- 【請求項１】 比表面積増加率が３〜３０％であるアル
ミニウム合金板の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂が積
層された熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板。 - 【請求項２】 前記アルミニウム合金板の表面に微細孔
が形成されており、その微細孔の平均直径が５０〜３０
００ｎｍ、最大深さが１０００ｎｍ以下であり、微細孔
の占有面積率が１０〜９０％である請求項１記載の熱可
塑性樹脂被覆アルミニウム合金板。 - 【請求項３】 前記微細孔が、平均直径：２００〜９０
０ｎｍ、深さ：直径の１／２よりも浅く、アルミニウム
合金表面から板厚方向に形成されていることを特徴とす
る請求項２記載の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金
板。 - 【請求項４】 前記熱可塑性樹脂が、ポリエチレンテレ
フタレート樹脂、エチレンテレフタレート単位を主体と
する共重合ポリエステル樹脂、ブチレンテレフタレート
単位を主体としたポリエステル樹脂、およびこれらのポ
リエステル樹脂をブレンドおよび／あるいは多層化した
複合樹脂である請求項１〜３のいずれか記載の熱可塑性
樹脂被覆アルミニウム合金板。 - 【請求項５】 ポリエステル樹脂を上層及び下層とし、
ポリエステル樹脂にビスフェノールＡポリカーボネート
樹脂をブレンドした複合樹脂あるいはビスフェノールＡ
ポリカーボネート樹脂を中間層とした多層樹脂を、請求
項１〜３のいずれか記載のアルミニウム合金板に被覆し
た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板。 - 【請求項６】 帯状のアルミニウム合金板を、アルカリ
水溶液で連続的に処理し、水洗後、酸水溶液で処理し、
水洗、乾燥後、ひきつづき熱可塑性樹脂を積層する熱可
塑性樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法。 - 【請求項７】 前記アルカリ水溶液が、主として、アル
カリ金属又はアンモニウムの水酸化物、炭酸塩、重炭酸
塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩の中から選ばれた１
種または２種以上を１０〜２００ｇ／ｌ含んだ水溶液で
あり、前記酸性溶液が、主として、硫酸、硝酸、塩酸、
リン酸の中から選ばれた１種または２種以上を１０〜３
００ｇ／ｌ含んだ溶液であることを特徴とする請求項６
の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法。 - 【請求項８】 前記アルカリ水溶液による処理が、アル
カリ水溶液中への浸漬処理あるいはアルカリ水溶液のス
プレー処理であり、酸水溶液による処理が、酸水溶液へ
の浸漬処理あるいは酸水溶液のスプレー処理であること
を特徴とする請求項６又は７記載の熱可塑性樹脂被覆ア
ルミニウム合金板の製造方法。 - 【請求項９】 アルカリ水溶液による処理槽、水洗槽、
酸水溶液による処理槽、水洗槽、乾燥装置および熱可塑
性樹脂を積層する設備を順次直列に配設したことを特徴
とする熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板の製造装
置。
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