JP2746455B2 - 耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材 - Google Patents
耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐蝕性の優れた缶用アルミニウム材に関し、
さらに詳しくは、例えば、電着塗装法により耐蝕性に優
れた有機被覆が設けられている耐蝕性に優れた缶用アル
ミニウム材に関するものである。
さらに詳しくは、例えば、電着塗装法により耐蝕性に優
れた有機被覆が設けられている耐蝕性に優れた缶用アル
ミニウム材に関するものである。
［従来技術］ 従来において、耐蝕性に優れた有機被覆が設けられて
いる缶用アルミニウム材の塗膜には、ロールコート等の
手段により有機溶剤系塗料が使用されているが、有機溶
剤を多量に含有しているため、その取り扱いや焼き付け
において環境汚染或いはプレート材の益々の需要増加に
対応する生産効率等の問題が存在している。
いる缶用アルミニウム材の塗膜には、ロールコート等の
手段により有機溶剤系塗料が使用されているが、有機溶
剤を多量に含有しているため、その取り扱いや焼き付け
において環境汚染或いはプレート材の益々の需要増加に
対応する生産効率等の問題が存在している。
そのため、現在では有機溶剤系樹脂に代えて、自己乳
化性エポキシ樹脂を主とした水溶性樹脂を使用している
有機被覆が施されてきている。しかし、水溶性樹脂の塗
膜は、水溶性樹脂が元々持っているカルボキシル基、水
酸基の親水性官能基を多く含有するので、塗膜の含水率
および透水性等の耐水性が有機溶剤系樹脂に比較して劣
っており、高耐蝕性とするのには困難性がある。
化性エポキシ樹脂を主とした水溶性樹脂を使用している
有機被覆が施されてきている。しかし、水溶性樹脂の塗
膜は、水溶性樹脂が元々持っているカルボキシル基、水
酸基の親水性官能基を多く含有するので、塗膜の含水率
および透水性等の耐水性が有機溶剤系樹脂に比較して劣
っており、高耐蝕性とするのには困難性がある。
従って、水溶性樹脂により被覆された缶用アルミニウ
ム材が高耐蝕性を有するためには、硬化温度の高温化や
硬化時間の長時間化等によりマトリックス樹脂の硬化度
を上昇させることや、塗膜の厚膜化、塗膜の緻密化が行
なわれているが、未だ充分であるとはいえない。
ム材が高耐蝕性を有するためには、硬化温度の高温化や
硬化時間の長時間化等によりマトリックス樹脂の硬化度
を上昇させることや、塗膜の厚膜化、塗膜の緻密化が行
なわれているが、未だ充分であるとはいえない。
また、缶用アルミニウム材の中で、特に、缶エンド用
のプレコート材としては、エンドに加工するために密着
性が要求されている。そして、このプレコートとは缶成
形後ではなく、圧延メーカーにおけるコイル等缶成形前
に被覆する方法で、缶メーカーより圧延メーカーに対し
て益々この要求が増加しており、被覆後に缶成形される
ため塗料の密着性がさらに要求されるのである。
のプレコート材としては、エンドに加工するために密着
性が要求されている。そして、このプレコートとは缶成
形後ではなく、圧延メーカーにおけるコイル等缶成形前
に被覆する方法で、缶メーカーより圧延メーカーに対し
て益々この要求が増加しており、被覆後に缶成形される
ため塗料の密着性がさらに要求されるのである。
しかし、一般に水溶性樹脂による塗膜の密着性は、有
機溶剤系樹脂による塗膜に比較して劣るため、密着性の
向上のためクロメート処理等の下地処理が行なわれてお
り、クロメート処理により発生する廃液の処理が大きな
問題となるのである。
機溶剤系樹脂による塗膜に比較して劣るため、密着性の
向上のためクロメート処理等の下地処理が行なわれてお
り、クロメート処理により発生する廃液の処理が大きな
問題となるのである。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記に説明した従来における耐蝕性の良い缶
用アルミニウム材の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭
意研究を行なった結果、缶用アルミニウム材表面に被覆
する塗膜の種類を厳密に選定することにより、塗膜の密
着性に優れ、耐蝕性にも優れている缶用アルミニウム材
を開発したのである。
用アルミニウム材の種々の問題点に鑑み、本発明者が鋭
意研究を行なった結果、缶用アルミニウム材表面に被覆
する塗膜の種類を厳密に選定することにより、塗膜の密
着性に優れ、耐蝕性にも優れている缶用アルミニウム材
を開発したのである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材の特
徴とするところは、 マトリックス樹脂の水溶性エポキシ樹脂に対して、２
〜25wt％のフェノール樹脂が含有され、ガラス転位温度
が少なくとも90℃以上である塗膜が被覆されていること
にある。
徴とするところは、 マトリックス樹脂の水溶性エポキシ樹脂に対して、２
〜25wt％のフェノール樹脂が含有され、ガラス転位温度
が少なくとも90℃以上である塗膜が被覆されていること
にある。
本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材につ
いて、以下詳細に説明する。
いて、以下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム
材において使用する材料について説明する。
材において使用する材料について説明する。
水溶性エポキシ樹脂としては、カルボン酸モノマーを
含む化合物でグラフト化されたエポキシ樹脂を使用する
のが好ましく、塩基性溶媒、水溶性有機溶媒を含む水中
に分散されたものであり、一般的には水分散性アニオン
型エポキシ樹脂を使用するのがよい。この場合、溶媒の
塩基性溶媒としては、アミン類が好ましく、また、水溶
性有機溶媒としては、アルコール類、エーテル類、ケト
ン類、エステル類等が挙げられる。
含む化合物でグラフト化されたエポキシ樹脂を使用する
のが好ましく、塩基性溶媒、水溶性有機溶媒を含む水中
に分散されたものであり、一般的には水分散性アニオン
型エポキシ樹脂を使用するのがよい。この場合、溶媒の
塩基性溶媒としては、アミン類が好ましく、また、水溶
性有機溶媒としては、アルコール類、エーテル類、ケト
ン類、エステル類等が挙げられる。
また、フェノール樹脂としては、 I. 4官能基フェノール化合物 II. 3官能基フェノール化合物 III.2官能基フェノール化合物 等とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒下において合成
したものである。特に、４もしくは３官能基フェノール
化合物を使用した初期縮合物が良好である。そして、こ
の場合のアルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等の強塩基触媒または炭酸ナトリウム、ア
ンモニア水等の弱塩基触媒が使用でき、これら触媒の単
独または混合して使用することができる。
したものである。特に、４もしくは３官能基フェノール
化合物を使用した初期縮合物が良好である。そして、こ
の場合のアルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等の強塩基触媒または炭酸ナトリウム、ア
ンモニア水等の弱塩基触媒が使用でき、これら触媒の単
独または混合して使用することができる。
そして、ガラス転位温度の調整方法としては、 硬化条件：硬化温度、硬化時間の調整。
樹脂組成：例えば、エポキシ樹脂グラフト化するカル
ボン酸モノマーを含む化合物として、スチレン等元々の
ガラス転位温度の高い成分を使用する。
ボン酸モノマーを含む化合物として、スチレン等元々の
ガラス転位温度の高い成分を使用する。
分子量 ：例えば、分子構造を変化させることなく分
子量を低くし、分子量あたりの官能基数（架橋点となる
もの）を増す。
子量を低くし、分子量あたりの官能基数（架橋点となる
もの）を増す。
等が具体的に挙げられる。
次に、本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム
材に使用するマトリックス樹脂の水溶性エポキシ樹脂に
対するフェノール樹脂の含有量およびガラス転位温度に
ついて説明する。
材に使用するマトリックス樹脂の水溶性エポキシ樹脂に
対するフェノール樹脂の含有量およびガラス転位温度に
ついて説明する。
マトリックス樹脂である水溶性エポキシ樹脂のみの塗
膜では、ガラス転位温度が90℃以上の範囲に調整したと
しても、有機被覆を設けた缶用アルミニウム材の耐蝕性
の向上はなく、また、塗膜にフェノール樹脂の含有量が
2wt％未満では耐蝕性の向上は期待できなかったが、フ
ェノール樹脂を2wt％以上を含有させた場合には有機被
覆を設けた缶用アルミニウム材の耐蝕性は著しく向上し
た。
膜では、ガラス転位温度が90℃以上の範囲に調整したと
しても、有機被覆を設けた缶用アルミニウム材の耐蝕性
の向上はなく、また、塗膜にフェノール樹脂の含有量が
2wt％未満では耐蝕性の向上は期待できなかったが、フ
ェノール樹脂を2wt％以上を含有させた場合には有機被
覆を設けた缶用アルミニウム材の耐蝕性は著しく向上し
た。
このようにフェノール樹脂の含有量をマトリックス樹
脂である水溶性エポキシ樹脂に対して2wt％以上を含有
させることにより、マトリックス樹脂である水溶性エポ
キシ樹脂が元来持っているカルボキシル基等の親水性官
能基が多く含有されていることにより生じる塗膜の親水
性に対して、これを上回るだけの疎水性を塗膜に付与す
ることができ、塗膜の含水率、透水性等の耐水性が著し
く向上するためである。そして、これと同時に密着性も
向上する。従って、缶用、特に、缶エンド用として充分
使用することができ、腐蝕が発生しても孔蝕から塗膜下
腐蝕に進行するのを抑制できる。
脂である水溶性エポキシ樹脂に対して2wt％以上を含有
させることにより、マトリックス樹脂である水溶性エポ
キシ樹脂が元来持っているカルボキシル基等の親水性官
能基が多く含有されていることにより生じる塗膜の親水
性に対して、これを上回るだけの疎水性を塗膜に付与す
ることができ、塗膜の含水率、透水性等の耐水性が著し
く向上するためである。そして、これと同時に密着性も
向上する。従って、缶用、特に、缶エンド用として充分
使用することができ、腐蝕が発生しても孔蝕から塗膜下
腐蝕に進行するのを抑制できる。
また、水溶性エポキシ樹脂に対して25wt％を越えてフ
ェノール樹脂を含有させると、水溶性エポキシ樹脂とフ
ェノール樹脂との分離、水溶性エポキシ樹脂の凝集を引
き起こすようになり実施が不可能となる。よって、マト
リックス樹脂である水溶性エポキシ樹脂に対するフェノ
ール樹脂の含有量は２〜25wt％とする。
ェノール樹脂を含有させると、水溶性エポキシ樹脂とフ
ェノール樹脂との分離、水溶性エポキシ樹脂の凝集を引
き起こすようになり実施が不可能となる。よって、マト
リックス樹脂である水溶性エポキシ樹脂に対するフェノ
ール樹脂の含有量は２〜25wt％とする。
さらに、ガラス転位温度は90℃以上とする必要があ
り、90℃未満では、たとえ、フェノール樹脂の含有量が
２〜25wt％の範囲であっても充分な耐水性が得られず、
または、密着性が得られず、従って、充分な耐蝕性が得
られない。そして、転位温度の上限は150℃とするのが
よく、この温度以上では塗膜が酸化、劣化する傾向にあ
る。よって、ガラス転位温度は90℃以上とする。
り、90℃未満では、たとえ、フェノール樹脂の含有量が
２〜25wt％の範囲であっても充分な耐水性が得られず、
または、密着性が得られず、従って、充分な耐蝕性が得
られない。そして、転位温度の上限は150℃とするのが
よく、この温度以上では塗膜が酸化、劣化する傾向にあ
る。よって、ガラス転位温度は90℃以上とする。
上記に説明した塗膜は電着塗装法によって被覆するの
が好適である。
が好適である。
本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材の表
面に電着塗装法により被覆する塗膜には、着色剤、塗料
添加剤、艶消剤、光沢剤或いはゴム弾性剤等の耐蝕性以
外の特性を有するアニオン型組成物を混合することによ
って、任意の塗膜が製作できる。
面に電着塗装法により被覆する塗膜には、着色剤、塗料
添加剤、艶消剤、光沢剤或いはゴム弾性剤等の耐蝕性以
外の特性を有するアニオン型組成物を混合することによ
って、任意の塗膜が製作できる。
本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材に使
用できる材料は、前処理を行なわないアルミニウム材、
燐酸塩処理、クロメート処理およびアルマイト処理を行
なったアルミニウム材を使用することができる。
用できる材料は、前処理を行なわないアルミニウム材、
燐酸塩処理、クロメート処理およびアルマイト処理を行
なったアルミニウム材を使用することができる。
［実 施 例］ 本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材の実
施例を説明する。
施例を説明する。
実施例 １）塗料の調整方法 水溶性エポキシ樹脂の分散液を減圧蒸留によって、水
溶性溶媒を2wt％以下にし、撹拌しながらイオン交換水
を滴下して固形分を10wt％に希釈した。
溶性溶媒を2wt％以下にし、撹拌しながらイオン交換水
を滴下して固形分を10wt％に希釈した。
次いで、フェノール樹脂（アンモニアレゾール樹脂）
を100部のブチルカルビトールに溶解し、撹拌されてい
る水溶性エポキシ樹脂の分散液中に２時間かけてゆっく
りと滴下した後、ジメチルエタノールアミンによりpHを
８に調整し、有機被覆缶用アルミニウム材の塗料とし
た。
を100部のブチルカルビトールに溶解し、撹拌されてい
る水溶性エポキシ樹脂の分散液中に２時間かけてゆっく
りと滴下した後、ジメチルエタノールアミンによりpHを
８に調整し、有機被覆缶用アルミニウム材の塗料とし
た。
２）サンプル作成方法 通常のアルカリ脱脂を行なった0.5mmのアルミニウム
材に、上記１）の塗料を電着塗装法によって５μｍのの
厚さに被覆した。この場合、塗料温度30℃、塗膜の硬化
条件は第１表に示した通りである。
材に、上記１）の塗料を電着塗装法によって５μｍのの
厚さに被覆した。この場合、塗料温度30℃、塗膜の硬化
条件は第１表に示した通りである。
３）腐蝕試験条件 １％NaCl、pH3、40℃水溶液中に２週間浸漬し、腐蝕
発生の有無を調べた。
発生の有無を調べた。
４）ガラス転位温度の測定方法 上記サンプル作成方法と同様に、25μｍアルミニウム
箔に、10μｍの被覆を行なった。これを希塩酸に浸漬し
てアルミニウム箔を溶解し、測定用薄膜とした。この測
定には、セイコー電子工業株式会社製DMS（引張モー
ド、2Hz）によ粘弾性測定を実施した。
箔に、10μｍの被覆を行なった。これを希塩酸に浸漬し
てアルミニウム箔を溶解し、測定用薄膜とした。この測
定には、セイコー電子工業株式会社製DMS（引張モー
ド、2Hz）によ粘弾性測定を実施した。
第１表にフェノール樹脂の量、硬化条件、ガラス転位
温度および耐蝕性を示してある。
温度および耐蝕性を示してある。
例えば、沸騰水中に１時間浸漬後、1mmの碁盤目に模
様を入れ、エリクセン（鋼板で通常6mm）加工したもの
をテープ剥離試験を行なう。二次密着性試験において、
剥離が認められない。
様を入れ、エリクセン（鋼板で通常6mm）加工したもの
をテープ剥離試験を行なう。二次密着性試験において、
剥離が認められない。
第１表の本発明に係る耐蝕性に優れた缶用アルミニウ
ム材の実施例１〜10をこの条件で試験を行なった結果、
剥離は認められず、塗膜の密着性は良好であった。
ム材の実施例１〜10をこの条件で試験を行なった結果、
剥離は認められず、塗膜の密着性は良好であった。
第１表から明らかなように、本発明に係る耐蝕性に優
れた缶用アルミニウム材は、比較例よりも優れた耐蝕性
を示していることがわかる。
れた缶用アルミニウム材は、比較例よりも優れた耐蝕性
を示していることがわかる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る耐蝕性に優れた缶
用アルミニウム材は、アルミニウムに被覆する塗料のフ
ェノール樹脂の含有量とカラス転位温度を一定とするこ
とによって、優れた耐蝕性を有する有機被覆が得られ、
缶用アルミニウム材として極めて有用な材料である。
用アルミニウム材は、アルミニウムに被覆する塗料のフ
ェノール樹脂の含有量とカラス転位温度を一定とするこ
とによって、優れた耐蝕性を有する有機被覆が得られ、
缶用アルミニウム材として極めて有用な材料である。
Claims (1)
- 【請求項１】マトリックス樹脂の水溶性エポキシ樹脂に
対して、２〜25wt％のフェノール樹脂が含有され、ガラ
ス転位温度が少なくとも90℃以上である塗膜が被覆され
ていることを特徴とする耐蝕性に優れた缶用アルミニウ
ム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6906790A JP2746455B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6906790A JP2746455B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03268938A JPH03268938A (ja) | 1991-11-29 |
| JP2746455B2 true JP2746455B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13391860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6906790A Expired - Fee Related JP2746455B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 耐蝕性に優れた缶用アルミニウム材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746455B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669382A1 (en) * | 1994-02-28 | 1995-08-30 | Dsm N.V. | Use of a polyester in the preparation of coatings for the interior of can ends |
| JP4732973B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2011-07-27 | 株式会社ニッキ | ガス燃料エンジンのベーパライザ |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP6906790A patent/JP2746455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03268938A (ja) | 1991-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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