JPS62155977A - 塗装下地皮膜を有するアルミニウム材料 - 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】 産業上の利用分野 この発明はゼリー、プリン、肉、野菜、調味済食品等の
容器やキャップ、あるいはドリンク、ウィスキー、ジュ
ース等の飲料容器のキャップ等に使用されるアルミニウ
ム材料、特に樹脂塗装用の下地皮膜を有するアルミニウ
ム材料に関する。

なおこの明細書において、アルミニウムの語はアルミニ
ウム合金を含む意味において用いる。

従来の技術及び問題点 上記のような飲食品の容器やキャップには一般に、樹脂
塗装が施されたアルミニウム材料が用いられている。こ
の樹脂塗装は容器やキャップの美観向上のためにあるい
は容器内容物によるアルミニウムの腐蝕を防ぐために施
されるものである。

ところがこのような容器やキャップは従来、アルミニウ
ム基材の表面にサイズコートと呼ばれる下塗りコートを
施し、その上に上塗りコートを施すことにより形成され
たものであったため、次のような欠点があった。すなわ
ち下塗りコートは上塗りコートの接着性を向上させるた
めに施されるものではあるが、成形加工を行った際に塗
膜はがれを生じたり、成形後容器として食品を充填しレ
トルト殺菌処理を行った際に塗膜の、接着強度が低下し
塗膜はがれを生じる場合があった。また長期保存中に容
器内容物によっても塗膜はがれを生じてアルミニウム基
材が腐蝕する場合もあった。

□一方、上記のような欠点を解消し、塗膜の接管柱及び
アルミニウム材料ひいてはキャップの耐食性を向上しう
るちのとして、アルミニウム基材表面に樹脂塗装用下地
皮膜としてのリン酸−クロメート皮膜を被覆形成し、該
皮膜を介して樹脂塗装を施すことも知られているが、接
着強度の点で充分なものではなかった。またリン酸−ク
ロメート皮膜が無機皮膜のため表面のすべり性が悪いと
いう欠点もあった。また該皮膜を形成するためのクロメ
ート処理に手間がかかるとともに、リン酸−クロメート
処理液が毒性が強いため作業の安全性や廃液処理等の点
でも問題を有するものであった。

この発明は上記のような技術的背景のもとになされたも
のであって、リン酸−クロメート皮膜にかわる新規な樹
脂塗装用下地皮膜の形成により、塗装される樹脂との接
着性に優れて成形加工時やレトルト殺菌処理時の塗膜は
がれを生じることがなく、しかも長期保存中における容
器内容物に対する耐食性にも優れてアルミニウム基材の
腐蝕等を生じないのはもとより、すベり性にも優れ、皮
膜形成に際しての作業性や安全性をも向上したアルミニ
ウム材料の提供を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 而してこの発明は、アルミニウム基材表面に、樹脂塗装
用下地皮膜としてのシランカップリング皮膜が、Ｓｉ付
着量を０．１ｍｇ／ｍ２以上に規定された状態で被覆形
成されてなることを特徴とする塗装下地皮膜を有するア
ルミニウム材料を要旨とするものである。

前記アルミニウム基材は、飲食品のキャップや容器用等
として要求される成形性その他の性質を具備するもので
あればその組成は特に限定されるものではない。

前記シランカップリング皮膜は、シランカップ−リング
剤を水またはアルコールを溶媒として希釈した処理溶液
を用いて形成されるものである。ここでシランカップリ
ング剤としては、一般化学構造式ＹＲ８ｉＸ：＋　　（
ただし、Ｘはけい素原子に結合している加水分解性の基
を示し、例えば塩素、アルコキシ基、アセトキシ基など
があり、Ｙは有機ポリマーと結合する有機反応基を示し
、ビニル、メタクリル、アミノ、メルカプトなどがある
）で表される全てのなかの任意のものを使用可能である
。具体的にはγ−メルカプトプロピルトリメトキシラン
、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（ア
ミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエト
キシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン等を始めとするメルカプトシラン、アミノシラ
ン、エポキシシラン、ビニルシラン、メタクリルシラン
等をあげうる。

このようなシランカップリング皮膜のアルミニウム基材
表面への被覆形成方法としてはスプレー法、浸漬法、ロ
ールコート法、ハケ塗り法等任意の方法を採用しうる。

また被覆後の乾燥は１５〜３００℃程度の温度で行うの
が望ましい。乾燥時間は乾燥温度により異なり、例えば
２００℃では１分程度行うのが良い。

ところでこの発明では、前記シランカップリング皮膜は
Ｓｉ付着量が０．１ｍｇ／ｍ２以上に規定された状態で
形成されることを要件とする。

０．１ｍｇ／ｒｒ？未満では、後工程で塗装された樹脂
との接着性に劣り、容器やキャップへの成形時やレトル
ト殺菌処理時に塗膜はがれを生じ易いものとなる。。望
ましい付着量は０．５〜１００ｍｇ／ｍ２の範囲である
。Ｓｉ付着量の設定は、処理液の製作段階においてシラ
ンカップリング剤の希釈割合の調整によって行っても良
く、あるいは処理溶液のアルミニウム基材への塗布量の
調整によって行っても良い。この場合シランカップリン
グ皮膜量は０．５〜５０００ｍｇ１ｄ程度とするのが望
ましく、好適には３〜３００ｍｇ／ｒｒ？程度とするの
が良い。

、なおキャップや容器の製作は、一般的には上記のよう
なアルミニウム材料に樹脂塗装、焼付は等を施したの塾
、所定形状に成形することにより行われる。塗装用の樹
脂としてはビニル系、エポキシ系樹脂が一般に用いられ
ている。この樹脂塗装に際してはサイズコートの省略が
可能である。

発明の詳細 な説明したようにこの発明は、アルミニウム基材表面に
被覆形成される塗装下地皮膜として、リン酸−クロメー
ト皮膜に代えシランカップリング皮膜とすることにより
、後述の実施例の参酌によっても明らかなように、その
上に塗装される樹脂との接着性に優れ、かつ該樹脂の焼
付は時等の熱に対しても安定なものとなり、キャップへ
の成形加工時やレトルト殺菌処理時において塗膜はがれ
を生じることがなくなる。

また皮膜の耐食性にも優れ、長期保存中に容器内容物に
よって該皮膜が腐蝕しさらにはアルミニウム基材が腐蝕
するような事態を防止でき、ひいてはキャップや容器の
耐食性を向上させることができる。さらにはすべり性に
も優れたものとなり、かつノンリンス作業のため皮膜形
成処理が容易であるとともに、処理液、水洗水の廃液処
理等が不要となり、しかもクロムを使用しないため安全
性にも優れるというような効果をも有する。

実施例 次にこの発明の実施例を比較例との対比において示す。

まず下記試料■〜■に示すキャップ用アルミニウム材料
を作製した。

■Ｊ　ｌ５１２００、厚さ０．２５ｍｍのアルミニウム
基材の表面に、アミノシランの１つであるγ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン（Ｈ２ＬＮＣ３Ｈｔ８１　（
ＯＣ２Ｈｔ）□）の１％水溶液（ＰＨ約１１）を用いて
、１６５グラビアメツシユロールコートを施し、次いで
２００℃×１分乾燥して樹脂塗装用下地皮膜としてのシ
ランカップリング皮膜を被覆形成し本発明にかかるアル
ミニウム材料を得た。このときのＳｉ付着量は約１５ｍ
ｇ／ゴであった。

■上記■と同じアルミニウム基材を用い、このアルミニ
ウム基材の表面に、周知の方法によりリン酸−クロメー
ト皮膜を被覆形成して従来のアルミニウム材料を得た。

クロム付着量は約１３ｍｇ／ゴであった。

■上記■と同一組成、同一形状の圧延上りのアルミニウ
ム基材からなるアルミニウム材料（皮膜処理なし）を得
た。

上記３種類のキャップ用アルミニウム材料につき次のよ
うな試験を行った。

［塗膜の接着性試験］ 上記各アルミニウム材料の表面に、アクリル系樹脂を約
１０μｍ厚に塗装し、２００℃×１０分間乾燥して塗膜
を被覆形成した。そして各供試材につき、直接ＪＩＳ　
　Ｂ７７２９に基くエリクセン試験機を用いて張出し加
工を行った場合（１次接着性）と、塗膜形成後９５℃の
熱水に３０分浸漬したのち、同じくエリクセン張出し加
工を行った場合（２次接着性）とで、加工後の塗膜のは
がれ状態を調べた。その結果を○：はがれが認められな
かったもの、Δ：微細なはがれが認められたもの、×：
はがれの程度が激しいもの、として表に示す。

［耐食性試験］ 前記３種類のアルミニウム材料につき、ＪＩＳＺ２３７
１に準じる塩水噴霧を１５０時間施した場合の表面の腐
蝕状態を調べた。その結果をＯ：腐蝕が認められなかっ
たもの、Δ：軽微な腐蝕が認められたもの、×：腐蝕の
程度が激しいもの、として表に示す。また各アルミニウ
ム材料について、９５℃の熱水に３０分間浸漬した場合
の表面の変色状態を調べた。その結果を、Ｏ：変色が認
められなかったもの、△：軽微な変色が認められたもの
、として同じく表に示す。

［すべり性試験］ 前記３種類のアルミニウム材料につき、同一条件で成形
加工を施し、すべり性を評価した。

その結果をＯ：すべり性の良好なもの、×：すべり性の
良くないもの、として表に示す。

上記の結果から明らかなように、この発明に係るアルミ
ニウム材料は、塗装下地皮膜がリン酸−クロメート皮膜
であるものに較べて塗膜の接着性及びすべり性に優れる
とともに、耐食性も同等であることがわかる。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム基材表面に、樹脂塗装用下地皮膜としての
   シランカップリング皮膜が、Ｓｉ付着量を０．１ｍｇ／
   ｍ＾２以上に規定された状態で被覆形成されてなること
   を特徴とする塗装下地皮膜を有するアルミニウム材料。