JP2012121584A - 金属容器保持ケース及び金属容器の内面塗膜の焼付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥炉内の金属容器表面の温度上昇を促進し、かつ熱効率の向上を図った金属容器保持ケース。
【解決手段】金属容器５ａの乾燥炉内に、発熱体８に対向して設けられ、内面塗料が塗装された金属容器５ａを収納するための金属容器保持ケース１であって、該金属容器保持ケース１の内面又は外面の少なくとも一方に、熱吸収効率を向上するために塗膜７の表面処理を施した金属容器保持ケース１。塗膜７が、酸化金属顔料を含む物質、無機金属又は無機酸化物より選ばれる１種、或いはこれらの物質を混合して構成される金属容器保持ケース１。
【選択図】図２

Description

本発明は、エアゾール缶、アルミチューブ等の容器（以下「金属容器」という）の金属容器保持ケース及び金属容器の内面塗膜の焼付け方法に関し、さらに詳しくは、金属容器及び金属容器保持ケースの表面温度を、短時間に高温かつ効率的に温度上昇でき、併せて乾燥炉内の熱効率の向上を図った金属容器保持ケース及び金属容器の内面塗膜の焼付け方法に関する。

従来、金属容器の内面には、内容物とアルミ等の金属が化学反応を起こすことを防止するために、エポキシフェノール、ポリアミドイミド等の内面塗料が塗装されている。これらの内面塗料は、ノズル等により金属容器の内面に吹き付けられた後、焼付け工程において、乾燥炉内において内面塗料が焼き付けられていた。このような焼き付け工程における従来の乾燥機は、図７に示すようなものがある。乾燥機５０内には、縦方向に複数の発熱体５１が支持体５２に固定されており、この発熱体５１の表面温度は約１２００℃である。他方、この発熱体５１と一定間隔（５０〜１００ｍｍ）を隔て、この発熱体５１と対向する側に、縦方向に複数の金属容器保持ケース５３が、チェーンコンベア５４に支持されている。そして、これらの金属容器保持ケース５３は、チェーンコンベア５４の移動と共に、移動可能に配列されている。この複数の金属容器保持ケース５３内には、金属容器５５が保持され、発熱体５１に加熱されながら一定の速度で移動する。そして、金属容器の内面塗料が焼き付けられ乾燥工程を終了した後、金属容器は次の工程に送られる。このように、発熱体５１から熱を吸収して、金属容器の内面塗料を焼き付ける従来の文献としては、特許文献１がある。

特開昭６３−３０５９６５号

しかし、従来の金属容器の乾燥工程における内面塗膜の焼付けにおいては、乾燥機内に設置された発熱体と、加熱される金属容器及び金属容器保持ケースとの関係は、熱効率の点において、以下のような欠点があった。
（１）直接的に加熱対象となるのは、エアゾール缶、アルミチューブ等の金属容器の内面に塗装されたエポキシフェノール、ポリアミドイミド等の内面塗料であるが、金属容器の表面は、元々発熱体からの熱吸収効率が悪いだけでなく、発熱体の熱が熱伝導率が高いため、金属容器保持ケース側に逃げるという欠点があり、そのため短時間で金属容器表面の温度が上昇せず、短時間で内面塗膜を焼き付けることができない、熱効率が頗る悪いという欠点があった。
（２）発熱体からの熱に対して、金属容器表面の熱の吸収効率が悪いため、従来、乾燥炉内の雰囲気温度を焼付けのための目的温度にしてから、金属容器の内面塗料を焼き付ける必要があり、乾燥炉内の雰囲気温度が目的の高温に達するまで、長時間を必要とする欠点があった。
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、金属容器の乾燥工程における内面塗膜の焼付けにおいて、金属容器及び金属容器保持ケースを、短時間に高温かつ効率的に温度上昇ができ、併せて乾燥炉内の熱効率の向上を図った、金属容器保持ケース及び金属容器の内面塗膜の焼付け方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するため、請求項１記載の発明の解決手段は、金属容器の乾燥炉内に、発熱体に対向して設けられ、内面塗料が塗装された金属容器を収納するための金属容器保持ケースであって、この金属容器保持ケースの内面又は外面の少なくとも一方に、熱吸収効率を向上するために塗膜の表面処理を施したことを特徴とする金属容器保持ケースである。

この課題を解決するため、請求項２記載の発明の解決手段は、塗膜が、酸化金属顔料を含む物質、無機金属又は無機酸化物より選ばれる１種、或いはこれらの物質を混合して構成されることを特徴とする金属容器保持ケースである。

この課題を解決するため、請求項３記載の発明の解決手段は、金属容器保持ケースは、乾燥炉内において、発熱体に対向して移動可能に複数連なって設けられたことを特徴とする金属容器保持ケースである。

この課題を解決するため、請求項４記載の発明の解決手段は、発熱体から発生する熱エネルギーを、一定の距離を隔て対向して設けられた金属容器及び金属容器保持ケースに吸収させて、金属容器の内面塗料を焼き付ける金属容器の乾燥工程において、金属容器保持ケースの内面又は外面の少なくとも一方に、塗膜の表面処理を施したことを特徴とする金属容器の内面塗膜の焼付け方法である。

本発明に係る金属容器保持ケースを用いて、金属容器の内面塗料を焼き付ける場合において、金属容器及び金属容器保持ケースを、短時間に高温かつ効率的に温度上昇ができ、かつ乾燥炉内の熱効率の向上を図ることができる効果を奏する。

本発明に係る金属容器保持ケースの側面図（ａ）、平面図（ｂ）、及び正面図（ｃ）。 本発明に係る金属容器及び金属容器保持ケースに対して、発熱体から熱を供給している状態を示す実施例１を示す断面図。 本発明に係る金属容器及び金属容器保持ケースに対して、発熱体から熱を供給している状態を示す実施例２を示す断面図。 本発明に係る金属容器保持ケース内に、エアゾール容器を収納して保持している状態を示す正面図。 本発明に係る金属容器保持ケース内に、アルミチューブを収納して保持している状態を示す正面図。 エアゾール容器の各製造工程を示す工程図。 金属容器を金属容器保持ケースに収納・保持して、発熱体から熱を供給して内面塗料を焼付けている状態を示す、従来の乾燥炉内を示す斜視図。

以下、本発明の実施例の一例を図面に基づいて説明する。

図１において、１は金属容器保持ケースであり、金属容器保持ケース１は籠状に形成されている。この籠状に形成された金属容器保持ケース１の底部には、複数の孔２が形成されている。この複数の孔２は、溶剤成分放散のために設けられている。金属容器保持ケース１の左右には連結片３設けられており、この連結片３がチェーンコンベア４に連結されることにより、金属容器保持ケース１は、左右でチェーンコンベア４に接続されている。図４及び図５に示すように、複数の金属容器保持ケース１がチェーンコンベア４に、縦方向に連続して連結されている。

金属容器保持ケース１内には、図２〜図５に示すように、エアゾール容器５又はアルミチューブ６等の金属容器（以下「金属容器５ａ」という）が、各々収納し保持されている。そして、モーター等による駆動力によりチェーンコンベア４が稼動し、それに伴って金属容器５ａを収納する複数の金属容器保持ケース１は一定速度で移動する。金属容器保持ケース１の移動速度は、１５０ｍｍ／ｓｅｃが適する。移動中は、金属容器保持ケース１は支持体９により固定された発熱体８に対して、一定間隔Ｌ（５０〜１００ｍｍ）を保っている。そして、金属容器５ａの表面は発熱体８からの熱を吸収し、内面に熱が伝導することにより、金属容器５ａの内面塗料が焼き付けられる。この発熱体５１の表面温度は８００〜１６００℃であり、約１２００℃が適する。

図２、図３は、支持体９に固定された発熱体８と、金属容器保持ケース１の表面に黒クロムメッキの塗膜７を塗膜した金属容器保持ケース１を示す断面図であり、本発明に係る黒クロムメッキの塗膜７を塗装した金属容器保持ケース１は、発熱体８から熱エネルギーの吸収効率が高く、又金属容器５ａの表面から、金属容器保持ケース１の金属部への熱の逃げを防止する機能を有する。したがって、金属容器５，６及び金属容器保持ケース１には、発熱体８からの熱エネルギーが直接かつ効率的に伝達され、金属容器保持ケース１は、短時間に高温かつ効率的に温度上昇されると共に、間接的に、加熱された金属容器保持ケース１の熱エネルギーが、金属容器５ａに伝達されるので、金属容器５ａの表面は短時間で高温に温度上昇する。さらに、乾燥炉内の雰囲気温度も、短時間に高温に温度上昇する。この容器本体５，６の内面塗料の焼付け温度は、１５０〜３５０℃であり、好ましくは２００〜２５０℃が適する。なお、黒クロムメッキの塗膜７のその他の性質として、耐熱性が高く、洗浄によって塗膜が剥げ落ちない等の特有の性質がある。

図２は、この発明の実施例１を示すもので、金属容器保持ケース１の外面にのみ、熱吸収効率を向上させるための塗膜７の表面処理が施されている。塗膜７としては、酸化金属顔料を含む物質、無機金属又は無機酸化物より選ばれる１種、或いはこれらの物質を混合して構成される物質が、塗膜７として適する。酸化金属顔料を含む物質としては、ＳｉＺｒＯ４、Ｃｒ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２ＴｉＯ５、２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３・３ＳｉＯ２等である。無機金属としては、各種金属メッキ、黒クロムメッキ等の酸化物複合メッキ、セラミック粉を皮膜に混合する酸化金属成分の混合メッキ等がある。無機酸化物皮膜としては、シリカ、アルミナ、酸化クロム等のＰＶＤ、ＣＶＤ等の化成皮膜、ガラス、セラミック等の溶射塗装皮膜、金属酸化物ポリマーによる塗装皮膜等がある。なお、金属容器保持ケース１の内面にのみ、塗膜７の表面処理が施されてもよい。

図３は、この発明の実施例２を示すもので、金属容器保持ケース１の内面及び外面に、熱吸収効率を向上させるための塗膜７の表面処理が施されている。塗膜７としては、上記した内面塗料が選択される。

図６は金属容器の一連の製造工程を示す工程図である。図（ａ）において、１０はエアゾール容器５の材料であるインパクトスラグである。このインパクトスラグ１０をインパクト加工するインパクト加工工程（ｂ）と、このインパクト加工により得られた有底筒状の金属容器５の開口端を切りそろえるトリミング工程（ｃ）と、このトリミングされた金属容器５の内面及び外面を洗浄し乾燥させる洗浄・乾燥工程（ｄ）と、前記金属容器５の内面に内面塗料塗装する内面塗装工程（ｅ）と、この内面塗料を焼き付ける乾燥工程（ｆ）と、この金属容器５の外面に印刷を施す印刷工程（ｇ）と、この外面印刷された金属容器５の開口部を、ネッキング加工するネッキング加工工程（ｈ）と、このネッキング加工された金属容器５の開口部に、カール加工を施すカール加工工程（ｉ）とからなる。本発明に係る金属容器保持ケース１は、前記内面塗料を焼き付ける乾燥工程（ｆ）において用いられる。

本発明に係る塗膜７の表面処理が施されている金属容器保持ケース１と、塗膜の表面処理が施されていない金属容器保持ケースとについて、上昇温度と時間を比較した。
（試験条件）
・金属容器保持ケースの材質；ＳＵＳ３０４材。
・金属容器保持ケースの塗膜；黒クロムメッキ。
・金属容器保持ケースの外面に、電解メッキ方法で黒クロムメッキ処理を施す。
（温度測定方法）
・電気加熱ヒーターで、７０ｍｍ隔てた位置の両側から加熱し、金属容器保持ケースに保持されているアルミチューブ内面の表面温度を測定した。

表１から、ケースの両面に本発明に係る黒クロムメッキ処理をした、ＳＵＳ３０４製の金属容器保持ケースに保持されているアルミチューブの内面塗膜の温度は、電気加熱ヒーターで加熱開始から７００秒（約１２分）後において、２４５℃に達した。又、ケースの片面に本発明に係る黒クロムメッキ処理をした、ＳＵＳ３０４製の金属容器保持ケースに保持されているアルミチューブの内面塗膜の温度は、加熱開始から７８０秒（約１３分）後において、２３５℃に達した。これに対して、黒クロムメッキ処理をしない金属容器保持ケース（ＳＵＳ３０４のみ）に保持されているアルミチューブの内面塗料の温度は、加熱開始から７５０秒（約１３分）後において１９０℃であった。したがって、本発明に係る金属容器保持ケース及びこれを用いた金属容器の焼付け方法によれば、アルミチューブ内面塗膜の焼付け温度を、短時間で高い到達温度に達する効果が得られた。よって、本発明に係る金属容器保持ケースを用いて、金属容器の内面塗料を焼き付けた場合、金属容器及び金属容器保持ケースの温度を、短時間で高温に上昇させることができるだけでなく、乾燥炉内の雰囲気温度も効率的に温度上昇を図ることができる。

内面に塗装されたエポキシフェノール、ポリアミドイミド等の内面塗料が塗装された金属容器は、本発明に係る金属容器保持ケースに保持されて、発熱体からの熱で焼き付けた場合、熱エネルギーを効率的に金属容器の内面塗料に伝達できるので、エアゾール容器、アルミチューブ以外の他の金属容器の内面塗料の焼き付けにおいても、広く適用することができる。

１ 金属容器保持ケース
５，６ 金属容器
８ 発熱体

Claims (4)

1. 金属容器の乾燥炉内に、発熱体に対向して設けられ、内面塗料が塗装された金属容器を収納するための金属容器保持ケースであって、
   該金属容器保持ケースの内面又は外面の少なくとも一方に、熱吸収効率を向上するために塗膜の表面処理を施したことを特徴とする金属容器保持ケース。
2. 前記塗膜が、酸化金属顔料を含む物質、無機金属又は無機酸化物より選ばれる１種、或いはこれらの物質を混合して構成されることを特徴とする請求項１記載の金属容器保持ケース。
3. 前記金属容器保持ケースは、乾燥炉内において、発熱体に対向して移動可能に複数連なって設けられたことを特徴とする請求項１記載の金属容器保持ケース。
4. 発熱体から発生する熱エネルギーを、一定の距離を隔て対向して設けられた金属容器及び金属容器保持ケースに吸収させて、金属容器の内面塗料を焼き付ける金属容器の乾燥工程において、金属容器保持ケースの内面又は外面の少なくとも一方に、塗膜の表面処理を施したことを特徴とする金属容器の内面塗膜の焼付け方法。

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