JP2005313924A - ボトル缶の製造方法及び該方法により製造されたボトル缶 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ボトル缶の製造におけるネッキング加工及びネジ加工前の有底円筒体上端部(ボトル缶ネジ加工後において、ボトル口部のカール外側及びカール天面となる部分)を塗膜厚さ40〜70mg/dm2、ネック部内面(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からカール谷部内面までの間に対応する部分)を塗膜厚さ60〜100mg/dm2になるように、有機溶剤成分として、沸点200〜250℃の有機溶剤を含む缶内面用水性塗料を塗装したことを特徴とするアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体、そのの製造方法、それを用いて製造したボトル缶並びに外遊底円筒体の製造装置。
【選択図】 図3
Description
一方、有底円筒体上端部は塗膜が厚いと、カール部に塗膜のシワが発生するため、ネジ部は通常の塗膜厚を維持したままカール部のみを薄くスプレー塗装して塗膜シワの発生を抑えることを検討した。しかし従来の手段ではカール部の内面塗膜も厚くなってしまい、カール部内に塗膜シワが発生することが避けられなかった。そのため、内容物を充填しキャッピングしてもこのシワ発生箇所から内容物が漏れ出すことがあった。また、逆に、カール部を薄くスプレー塗装すると、ネジ部も薄膜となってしまい、内面塗膜は加工ダメージを受けるため、薄くスプレー塗装することでシワの発生の防止をすることは困難であった。
[1] ボトル缶の製造におけるネッキング加工及びネジ加工前の有底円筒体上端部(ボトル缶ネジ加工後において、ボトル口部のカール外側及びカール天面となる部分)を塗膜厚さ40〜70mg/dm2、ネック部内面(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からスカート谷部内面までの間に対応する部分)を塗膜厚さ60〜100mg/dm2になるように缶内面用水性塗料を塗装したことを特徴とするアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体、
[2] 缶内面用水性塗料の有機溶剤成分として、沸点200〜250℃の有機溶剤を含む水性内面塗料を用いた上記[1]に記載のアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体、
[3] 上記[1]または[2]に記載のアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体を用いて製造したボトル缶、
[5] ネッキング加工及びネジ加工前の有底円筒体を回転する手段及び該有底円筒体に、第1のスプレーガンで有底円筒体内部のボトム部を、第2のスプレーガンで有底円筒体上端部内面を除く有底円筒体内面全体を、第3のスプレーガンで有底円筒体ネック部(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からカール谷部内面までの間に対応する部分)内面を塗装する3機のスプレーガンからなるアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体の内面塗装装置、を開発することにより上記の目的を達成した。
スポーツドリンク等腐食性が強い内容物をボトル缶に充填すると、内面塗膜に欠陥がある場合、55℃2ヶ月保存試験を行うと、アルミニウムが溶出して4ppm前後の濃度となる。今回内面塗膜に欠陥がほとんどないボトル缶ができたため、アルミの溶出が抑えられ、耐内容物適性が極めて優れていると言える。
ボトル缶は、コイル状に巻かれた潤滑油を塗布したアルミニウム合金板から円形のブランクを打ち抜き、これをプレスなどでカップを成形し、さらにドローイング・アイアニング加工(DI加工)により有底円筒成形体とする。
次いで缶胴内外面の潤滑油を除去し、化成処理して化成皮膜を有底円筒成形体の内外表面に形成させた後乾燥する。その後サイズコート(10〜30mg/dm2)及びその焼付工程、印刷・オーバーコート(45〜100mg/dm2)及びその焼付工程、内面塗装及びその焼付工程、ネッキング加工工程(トリミング加工、スカート成形を含む)、ネジ加工工程(カール・スロット成形を含む)を経て洗浄・乾燥を行い、ボトル缶製品とする。
一方、有底円筒体ネック部内面の塗膜厚さが60mg/dm2を下回るときはネジ加工によりダメージを受けて塗膜が破れ金属面が露出する危険が大きくなるので避けるべきである。しかし100mg/dm2を超える厚さであるときには塗膜厚さが過剰であって効果がないばかりか、コストアップ、発泡がおきやすくなる。
しかしネジ加工工程においても塗膜にダメージを受けないように厚めの塗膜としたため、発泡がおきやすくなった。
このため新たにボトル缶用スプレー内面塗料として、ネジ加工部内面塗膜を厚くしたとき、高沸点溶剤を使用するに際しての溶剤沸点及び最適な添加量をテストすることより、焼き付け工程での発泡を抑える工夫をした。
前記DI缶用水性内面塗料を、有機溶剤の種類及び添加量をコントロールとしたとき、水性内面塗料の有機溶剤成分と発泡の状態をテストした。内面塗膜は100mg/dm2となるようにスプレー塗装した時の結果を表1に示す。
IPA:イソプロピルアルコール(bp;82.4℃)
i-BC:エチレングリコールモノイソブチルエーテル(bp;157℃)
i-BDG:ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(bp;210℃)
BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル(bp;230℃)
◎:発泡無し、〇:微小な発泡少し有り、△:微小な発泡多い、×:大きな発泡多い
発泡防止に有効な溶剤は、沸点として200〜250℃、好ましくは210〜230℃の有機溶剤、例えばBDGもしくはi−BDGを挙げることが出来る。添加量は塗料全体に対し0.5〜5重量%、好ましくは1〜3重量%である。
本発明においては、ネジ加工及びカール加工に耐えうるように、内面塗膜を最適な膜厚に塗装する必要があるが、ネジ加工部を全体に厚くするのではなく、ボトル缶ネジ加工前の缶で、円筒体上端部については塗膜シワの発生を抑えるためできるだけ薄くし、ネック部内面は塗膜の加工ダメージを抑えるため厚くして、区分けをして塗装するために塗装方法を工夫した。
ネッキング加工及びネジ加工前の有底円筒体を回転する手段及び該有底円筒体に、第1のスプレーガンで有底円筒体内部のボトム部を、第2のスプレーガンで有底円筒体上端部内面を除く有底円筒体内面全体を、第3のスプレーガンで有底円筒体ネック部(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からカール谷部内面までの間に対応する部分)内面を塗装する3機のスプレーガンからなるアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体の内面塗装装置を開発することにより、アルミニウム溶出量、ERV値(塗膜欠陥の検査方法)、洩れ発生率を大幅に改善することが出来た。
2 ネック部
3 カール部
4 ネジ部
11 有底円筒体
12 第1スプレーガン
13 第2スプレーガン
14 第3スプレーガン
Claims (5)
- ボトル缶の製造におけるネッキング加工及びネジ加工前の有底円筒体上端部(ボトル缶ネジ加工後において、ボトル口部のカール外側及びカール天面となる部分)を塗膜厚さ40〜70mg/dm2、ネック部内面(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からスカート谷部内面までの間に対応する部分)を塗膜厚さ60〜100mg/dm2になるように缶内面用水性塗料を塗装したことを特徴とするアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体。
- 缶内面用水性塗料の有機溶剤成分として、沸点200〜250℃の有機溶剤を含む水性内面塗料を用いた請求項1に記載のアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体。
- 請求項1または2に記載のアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体を用いて製造したボトル缶。
- ボトル缶の製造工程において、ネッキング加工及びネジ加工に先立ち、有底円筒体上端部(ボトル缶ネジ加工後において、ボトル口部のカール外側及びカール天面となる部分)を塗膜厚さ40〜70mg/dm2、有底円筒体ネック部(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からカール谷部内面までの間に対応する部分)内面を塗膜厚さ60〜100mg/dm2になるように、缶内面用水性塗料をスプレー塗装することを特徴とするアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体の製造方法。
- ネッキング加工及びネジ加工前の有底円筒体を回転する手段及び該有底円筒体に、第1のスプレーガンで有底円筒体内部のボトム部を、第2のスプレーガンで有底円筒体上端部内面を除く有底円筒体内面全体を、第3のスプレーガンで有底円筒体ネック部(ボトル缶ネジ加工後、カール内面からカール谷部内面までの間に対応する部分)内面を塗装する3機のスプレーガンからなるアルミニウム合金製ボトル缶用有底円筒体の内面塗装装置。
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