TW518278B - Polymer coated aluminum alloy sheet, and processes for making polymer coated aluminum alloy sheet suitable for shaping into a food or beverage container body or container end panel - Google Patents

Polymer coated aluminum alloy sheet, and processes for making polymer coated aluminum alloy sheet suitable for shaping into a food or beverage container body or container end panel Download PDF

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Description

518278 A7 _ _ B7 五、發明說明（1) 本發明係關於一種新穎之食品容器本體 t to 4關於一種新顏 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 食品或容器端板，並且本發明關於一種由鋁合金板形成本 體或端板的方法。更特別地，本發明係關於塗佈聚=物的 銘合金板，其係具有-層含氧化或氫氧化層以及乙;基騰 故-丙晞酸共聚物之反應產物的底漆層。 即使鋁合金係藉由形成天然氧化塗層而達到自我防蝕， 但是此防蝕作用並不完全。在水分與電解質存在下，鋁合 金較純鋁更迅速腐蝕。 Θ .因此，以底漆或其他提供改良^抗腐蝕性與對聚合物有強 束縛親和性的其他化學藥劑處理鋁合金基質是必要的。 在先七技藝中，在鋁合金上之化學轉化塗層係藉由“轉 化，，金屬表面爲緊密附著的塗層而形成，其中部分塗層係 由氧化形式之鋁所組成。化學轉化塗層提供高抗腐蝕性以 及改良的聚合物塗層之束縛親和性。鉻酸鹽轉化塗層一般 係藉由使銘與一種含六價或三價鉻離子、磷酸根離子及氟 離子I水溶液接觸而製得。近年來，咸提高關心於以此方 法將鉻酸鹽及磷酸鹽排放至排水溝之污染效果。由於高溶 解度及六價鉻之強氧化性，必須使用昂貴的廢棄物處理程 序以還原六價鉻離子爲用於廢棄物處理之三價鉻離子。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在先别技藝中已試圖製造可接受的鋁用不含絡酸鹽轉化 塗層。例如有些不含絡酸鹽之轉化塗層含有結、鈥、铪及 /或碎’有時則結合氣、界面活性劑以及聚合物（例如聚丙 晞酸）。即使先前已盡了很大的努力，但依然沒有完全令 人滿意的非鉻酸鹽塗層或改良附著性以及塗鋁合金基質抗 -4 - 本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 518278 A7 - --—-_ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2) 腐蝕性之底漆。 本發明之主要目的係提供塗佈聚合物之鋁合金板，其中 鋁合金板具有一層含乙烯基膦酸-丙烯酸共聚物之底漆 層，並且板上具有鋁之氧化物或氫氧化物層。 本發明的目的係提供一種不含鉻化合物之鋁合金板底漆 層。 本發明心另外目的及優點由以下詳細説明對習知本技 者將更爲明顯。 圖1係爲本發明方法之流程圖^ 根據本發明，此處係提供一種方法製造適合成型爲食 客器本體或是食品或飲料容器端板之塗聚合物鋁合金板 某些適合製造塗聚合物容器本體或容器端板之材料係U 含AA 5000鋁鎂合金系列，以及特別是AA5〇42及AA5182 合金。 適合作爲容器端板之鋁合金例如AA 5 1 82係以本技藝已 次之％注技4製成鍵塊或棒狀或厚板。加工前錠塊或棒狀 物受到南溫均質化作用。隨後將鋁原料熱軋以得到中間 度之薄板。例如該材料可在700。_ 975下之金屬輸入溫度 藉由熱軋而得到厚度爲約0 13〇英吋至〇 19〇英吋之中間 物。孩材料則經冷軋而提供一種厚度範圍爲約0.⑻8王 0.015英吋之薄板。本發明以在H19或H39回火之幻82 鋁合金薄板較佳。作爲端板之鋁合金5〇42薄板較佳係 H19下回火。 ’、 鋁合金例如AA 5042則製成均質化的錠塊。接著熱 -5- 參紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇>< 297公爱 藝 品 包 厚 下 產 至 在 軋爲 —Γ- —V--------------訂---------— I—' (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 518278 A7 B7 五、發明說明（3) 約0.125英吋之中間厚度。一般來説，該中間厚度產物經 回火，接著熱軋以及冷軋爲厚度爲0·008至0 015英忖之最 終產物厚度。將薄板塗佈聚合物，並接著拉爲食品容器本 體。H2E72回火下之AA 5042鋁合金爲較佳。 塗佈在鋁合金板表面上的天然氧化物通常適合實踐本發 月 天然氧化物塗層通常具有約30-50埃之厚度。爲了得 到較好的防蝕效果，氧化物塗層係以例如陽極氧化處理或 水中氫熱處理而生成。 本發明之鋁合金板通常係以驗^性表面淨化劑清洗以除去 附著在表面的任一殘餘潤滑劑，並且隨後浸潰在水中。倘 若殘餘潤滑劑含量可忽略，則可避免清洗。 經清洗後的平板表面隨後塗上以一種含約2 〇公克/升 乙烯基膦酸-丙烯酸共聚物（VPA-AA共聚物）水溶液之底漆 組合物。以含約10公克/升之共聚物較佳。共聚物通常 含約5-50莫耳％之乙烯基膦酸，且較佳爲2〇_4〇莫耳％。最 佳的VPA-AA共聚物含約3〇莫耳❶/。之vpa以及約7 0莫耳％ 之AA。該溶液具有約1〇〇。- 2〇〇下之溫度，更加爲約 120 - 180 F。最佳的溶液具有約17〇下之溫度。 平板表面可浸潰於底漆組合物中，或組合物可捲軋塗佈 或噴務至平板表面上。較佳的連續清潔以及預處理管線係 在每刀鉍约1〇〇(Μ5〇〇英尺下操作。當管線在每分鐘1〇〇〇 英尺下操作時，介於薄板表面以及底漆組合物之間約6秒 鐘的接觸時間是足夠的。VPA-AA共聚物與氧化物或氫氧 化物底層反應，以形成薄板表面上的底漆層。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Tri^rx 297公釐)- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝--------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518278 A7 ---------B7____ 五、發明說明（5 ) 將樣品由試驗環境移走，以去離子水沖洗，並乾燥之。 倘右以肉眼發現明顯的紅色，則記錄之。塗層附著性則以 刀片紅"過塗層至基板金屬刻出交叉孔口結構（約1 / 8英忖 至3 / 1 6英吋之分開的平行與垂直線）而進行塗層附著性試 驗。在交叉孔口面上則以高黏性膠帶（3M No.6 10)密封。 經5秒鐘接觸時間後，以與金屬表面呈約9 〇。角迅速地除 去膠帶。以P(VPA-AA)底漆之膠帶試驗，並且以聚乙烯料 酸（PVPA)與聚丙烯酸（paA)底漆之類似的膠帶試驗之…果 則如以下所示。 表1 -膠帶試驗結果 —,—^----------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8-
本紙張尺度適用中國國家標準（CNTS)A4規格（210 X 297公釐） 試驗環處 前處理 PVPA-4.1 g/L 180〇F 浴 失敗 失敗 PVPA-7.4 g/L 180〇F 浴 失敗 失敗 PAA-1.0 g/L 140T 浴 失敗 失敗 PAA-7.7 g/L 140〇F 浴 失敗 失敗 P(VPA-AA)-4.4 g/L 180〇F 浴 合格 合格 P(VPAAA)-7.2 g/L 180〇F 浴 合格 合格 518278 A7 B7 6 五、發明說明（ 以上既以描述最佳的具體實施例，咸瞭解本發明另外.可 在申請專利範圍中進一步闡述。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

  1. •.種製造適合用成型為食品或飲料容器本體或容器端 板足塗佈聚合物之鋁合金板的方法，且該方法包含： (a)提供一種具有含有氧化鋁或氫氧化鋁之表面部分 之鋁合金板； 、（b)以一種包含水及乙埽基膦酸-丙晞酸共聚物之水 洛液的底漆組合物塗佈表面部分，因此形成一種含上 述共聚物及上述氧化物或氫氧化物的反應物產物之底 漆層；以及 一 (c )以種含選自包含聚氯乙晞、環氧化物及聚酯類 所組成之聚合物的塗層組合物塗佈底烯層。 2.如申請專利範圍第丨項之方法，其係進一步包含： (d)使上述板成型為一種容器本體或容器端板。 3·如申請專利範圍第丨項之方法，其係進一步包含： (d )在（b )之後以及（c )之前，沖洗板以去除部分未 與氧化物或氫氧化物反應之共聚物。 4·如申請專利範圍第1項之方法，其中共聚物包含弘”莫 耳％之乙缔基騰酸。 5. 如申請專利範圍第^員之方法，其中共聚物包含2〇_4〇 莫耳％之乙烯基膦酸。 6. 如申請專利範圍第丨項之方法，其中底漆組合物包含卜 20公克/升之溶於水的共聚物。 7. 如申請專利範圍第！項之方法，其中在步驟（b)底漆組 合物具有120。-20CTF (49。-93°C)之溫度。 8·如申請專利範圍第1項之方法，其中塗層組合物進一步 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ------- 518278 as B8 C8 __ D8 六、申請專利範圍 包含選自包含二氧化鈦、矽土及鋁礬土之顏料顆粒。 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中鋁合金板包含一種 AA 5000系列之鋁·鎂合金。 1〇·如申請專利範圍第1項之方法，其中塗層組合物包含聚 乳乙婦。 Π•一種塗佈聚合物的銘合金，其包含一種AA 5000系列之 銘鎮&金’其係塗佈一種乙埽基膦酸-丙埽酸共聚物 (含2〇_40莫耳％乙晞基膦酸以及60-80莫耳％之丙晞酸） 足底漆組合物以及一種含聚氯乙烯之塗層組合物。 12· —種經塗佈聚合物之鋁合金板，其係包含： Ο) 種鋁合金板，莫係包含一種AA 5000系列之 銘-鎂：合金以及具有含氧化鋁或氫氧化鋁之表面部分； (b ) —種底漆層，其係包含一種氧化物或氫氧化物與 含2 0-40莫耳％乙烯基膦酸單元之乙晞基膦酸-丙晞酸 共聚物之反應產物；以及 (c ) 種附著於底漆層的塗層組合物，其中塗層組合 物包含一種選自包含聚氯乙缔、環氧化物以及聚酯類 之聚合物中者。 13.如申請專利範圍第1項之方法，其中 步驟（a)之銘合金係包含一種aa 5〇〇〇系列之鋁-鎂合 金以及具有含氧化鋁或氫氧化鋁之表面部分；以及 步驟（b)之乙烯基膦酸-丙烯酸共聚物之含量為1-2〇 公克/升（以該水溶液為基礎）且含有5-5〇莫耳％之乙烯 基膦酸。 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 518278 8 8 8 8 A B c D 、申請專利範圍 14.如申請專利範圍第1 3項之方法，其中水溶液包含水以 及4-10公克/升之共聚物。 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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