JP6547549B2 - 塗装金属板および食用缶 - Google Patents
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Landscapes
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
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Description
芳香族二塩基酸は、例えばジメチルテレフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、およびビフェニルジカルボン酸等が挙げられる。
脂肪族二塩基酸は、例えばアジピン酸、セバシン酸、コハク酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、およびダイマー酸等が挙げられる。
脂環式二塩基酸は、例えば1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、および1,2−シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。
α、β−不飽和ジカルボン酸は、例えばフマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられる。
これらのうち、ジメチルテレフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などが好ましく用いられる。芳香族二塩基酸は、ポリエステル(A)を構成するポリカルボン酸(a)単位の合計100モル%中、65モル%以上85モル%未満の割合で用いられることが好ましい。芳香族二塩基酸の割合がこの範囲にあれば、耐レトルト性、および耐腐食性という点に優れる。
脂環式ジオールとしては、例えば、1,2−シクロペンタンジオール、1,3−シクロペンタンジオール、1,2−シクロペンタンジメタノール、1,3−シクロペンタンジメタノール、ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロ[5.2.1.0]デカン等の5員環ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン等の6員環ジオール等が挙げられる。これらの中でも、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノールおよび1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが好ましく用いられる。
具体的には、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,4−ブタンジオール、2−エチル−2−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジメチル−1,4−ブタンジオール、2,2−ジメチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,1,4,4−テトラメチル−1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオールおよび1,3−プロパンジオール等が挙げられる。
ワックスとしては、カルナバワックス、ラノリンワックス、パーム油、キャンデリラワックス、ライスワックス等の動植物系ワックス;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス;ポリオレフィンワックス、テフロン(登録商標)ワックス等の合成ワックス等が挙げられる。
硬化触媒は、ドデシルベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸およびリン酸化合物ならびにこれらの中和物等が挙げられる。
また、脂環式ジオール(b−1)は、ポリエステル(B)を構成するポリオール(b)単位中の脂環式ジオール(b−1)の割合は、ポリエステル(A)を構成するポリオール(b)単位中の脂環式ジオール(b−1)の割合と同じである。
また、ポリエステル(B)の好ましい数平均分子量の範囲は、ポリエステル(A)の好ましい数平均分子量の範囲と同じである。
そこで本発明者らは、鋭意検討の結果、複数の塗膜を積層させ、主たる機能を各層に分けることによって、食品用金属缶用途に好ましく用いることができる塗装金属板が得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
これにより、食品用金属缶、すわなち食缶用途として、主に要求される耐腐食性および硫化水素耐性に極めて優れる塗装金属板が得られる。
適用される部位としては、缶胴部、缶蓋部および缶底部が挙げられる。
また、「Mn」は、数平均分子量を、「Mw」は、重量平均分子量をそれぞれ表す。
東ソー社製 高速GPC装置8020シリーズ(テトラヒドロフラン(THF)溶媒、カラム温度40℃、ポリスチレン標準)を用いて測定した。カラムとして、東ソー製G1000HXL、G2000HXL、G3000HXL、G4000HXLの4本を直列に連結し、流量1.0ml/min、40℃にて測定して得られた測定値である。
ガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)(「DSC6220」 SII社製)を用いて10℃/分の昇温速度で測定した。
ポリエステル0.2gを20mlのTHFに溶解し、0.1NのKOHエタノール溶液で滴定し、ポリエステルの酸価(mgKOH/g)を求めた。
[製造例A(エステル交換法)]
ジメチルテレフタル酸209.5部、エチレングリコール23部、1,6−ヘキサンジオール72.8部、1,4−シクロヘキサンジメタノール133.3部、2,2−ジメチル−1,4−ブタンジオール218.4部、酢酸亜鉛0.1部、チタンブトキサイド0.1部を仕込み、220℃まで徐々に昇温しエステル交換反応を行った。理論量のメタノールを留出させた後、イソフタル酸230.5部、セバシン酸43.6部、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸69部を添加し3時間かけて250℃まで徐々に昇温しエステル化反応を行った。次に、30分かけて圧力を5mmHg以下まで下げ、その状態で3時間重合反応を行い、ポリエステルを得た。得られた樹脂は、Flexisolv DBE esters(インビスタ社製)/キシレン=1/1(重量比)の混合溶剤で不揮発分濃度40%の樹脂ワニスとした。尚、表1に、製造に使用した上記各単量体(原料)の割合をモル比として表記する。
テレフタル酸167部、イソフタル酸222.7部、アジピン酸146.9部、1,4−ブタンジオール45.3部、ネオペンチルグリコール212.7部、1,3−シクロヘキサンジメタノール169部、1,3−プロパンジオール25.5部、トリメチロールプロパン4.5部、チタンブトキサイド0.01部を重合反応器に仕込み、窒素雰囲気下で250℃まで徐々に昇温し、4時間かけてエステル化反応を行った。次に、30分かけて圧力を5mmHg以下まで下げ、その状態で3時間重合反応を行った。この後、樹脂を窒素気流下で200℃まで冷却し、これに無水トリメリット酸6.4部を添加し、2時間反応した。以上より、本発明のポリエステルを得た。得られた樹脂は、Flexisolv DBE esters/キシレン=1/1(重量比)の混合溶剤で不揮発分濃度40%の樹脂ワニスとした。
テレフタル酸221.6部、イソフタル酸193.9部、セバシン酸101.1部、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸57.4部、1,6−ヘキサンジオール137.8部、2,2−ジメチル−1,4−ブタンジオール196.9部、1,3−プロパンジオール91.3部、チタンブトキサイド0.01部を重合反応器に仕込み、窒素雰囲気下で250℃まで徐々に昇温し、4時間かけてエステル化反応を行った。次に、30分かけて圧力を5mmHg以下まで下げ、その状態で3時間重合反応を行い、本発明のポリエステルを得た。得られた樹脂は、Flexisolv DBE esters/キシレン=1/1(重量比)の混合溶剤で不揮発分濃度40%の樹脂ワニスとした。
表1に示す原料に変更した以外は、製造例Cと同様な方法で、それぞれ製造例D、Fのポリエステルを合成し、それぞれ不揮発分濃度40%の樹脂ワニスを得た。
表1に示す原料に変更した以外は、製造例Bと同様な方法で、それぞれ製造例E、Gのポリエステルを合成し、それぞれ不揮発分濃度40%の樹脂ワニスを得た。
表1に示す原料に変更した以外は、製造例Bと同様な方法で、比較製造例H、Kのポリエステルを合成し、それぞれ不揮発分濃度40%の樹脂ワニスを得た。
表1に示す原料に変更した以外は、製造例Cと同様な方法で、それぞれ比較製造例I、Jのポリエステルを合成し、それぞれ不揮発分濃度40%の樹脂ワニスを得た。
CHDA:1,4−シクロヘキサンジカルボン酸
TMP: トリメチロールプロパン
[製造例L]
製造例Aで得られた樹脂ワニス600部、住友ベークライト社製メタクレゾール系フェノール樹脂スミライトレジンPR−55317(不揮発分濃度50%のn−ブタノール溶液)120部、溶剤として、Flexisolv DBE esters150部、キシレン79.8部、n−ブタノール50部を混合し、硬化触媒としてドデシルベンゼンスルホン酸0.2部添加し、不揮発分濃度30.0%の塗料を得た。
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Bで得られた樹脂ワニス562.5部、スミライトレジンPR−55317を120部から150部、キシレン79.8部を87.3部にそれぞれ変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Cで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Dで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
[比較製造例P]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Hで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
[比較製造例Q]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Iで得られた樹脂ワニス562.5部に変更した以外は、製造例Mと同様に行い塗料を得た。
[製造例R]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Eで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
[製造例S]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Fで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
[製造例T]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Gで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
[比較製造例U]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Jで得られた樹脂ワニス637.5部、スミライトレジンPR−55317を120部から90部、キシレン79.8部を72.3部にそれぞれ変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
[比較製造例V]
製造例Aで得られた樹脂ワニスを製造例Kで得られた樹脂ワニス600部に変更した以外は、製造例Lと同様に行い塗料を得た。
製造例Lで得られた塗料を、ブリキ板(0.23mm厚、♯2.8/2.8)上に、乾燥塗膜量が50mg/100cm2となるように塗装した。この後、200℃で10分間焼き付け、塗膜(1)を設けた。さらに、製造例Rで得られた塗料を、前記塗膜(1)上に、乾燥塗膜量が50mg/100cm2となるように塗装した。この後、200℃で10分間焼き付け、塗膜(2)を設け、評価用塗装板を作製した。
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例MおよびSで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[実施例3]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例NおよびSで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[実施例4]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例MおよびTで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[実施例5]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例OおよびRで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[実施例6]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例NおよびTで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[比較例7]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例PおよびRで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[比較例8]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例QおよびSで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[比較例9]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例LおよびUで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[比較例10]
製造例LおよびRで得られた塗料を、製造例MおよびVで得られた塗料にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様に行い評価用塗装板を作製した。
[比較例11]
製造例Nで得られた塗料を、ブリキ板(0.23mm厚、♯2.8/2.8)上に、乾燥塗膜量が50mg/100cm2となるように塗装した。この後、200℃で10分間焼き付け、評価用塗装板を作製した。
[比較例12]
製造例Nで得られた塗料を、製造例Tで得られた塗料に変更した以外は、比較例11と同様に行い評価用塗装板を作製した。
<加工性>
塗装板を幅30mm×縦50mmに切断した。次いで図1の(a)に示すようにテストパネル1の塗膜を外側にして、縦長さ30mmの位置に直径3mmの丸棒2を添える。そして、図1の(b)に示すように丸棒2に沿って塗装板を2つ折りにして幅30mm×縦約30mmの試験片3を作製した。この2つ折りにした試験片3の間に厚さ0.23mmのブリキ板を2枚はさみ、図1の(c)に示すように幅150mm×高さ50mm×奥行き50mmの直方体状の1kgのおもり4を高さ400mmから試験片3の折り曲げ部に落下させて完全に折り曲げた。
次いで、試験片3の折り曲げ部を濃度1%の食塩水中に浸漬させ、試験片3の食塩水中に浸漬されていない平面部の金属部分と、食塩水との間を6.0V×6秒通電した時の電流値を測定した。塗膜の加工性が乏しい場合、折り曲げ加工部の塗膜がひび割れて、下地の金属板が露出して導電性が高まるため、電流値が高くなる。評価基準を以下に示す。
◎:20mA未満(良好)
○:20mA以上30mA未満(使用可)
△:30mA以上40mA未満(使用不可)
×:40mA以上(不良)
塗装板を水に浸漬したまま、レトルト釜で125℃−90分間レトルト処理を行い、塗膜の外観について目視で下記評価基準にて評価した。
◎:レトルト処理前の塗膜と変化なし(良好)
○:ごく薄く白化(使用可)
△:やや白化(使用不可)
×:著しく白化(不良)
ブリキ板の両面を前記の塗装条件で塗装、焼付けして、作製した塗装板に、JIS K 5600−5−3に準拠したデュポン衝撃(1/2インチ、300g、20cm)を加えて加工した。この後、食塩を1.5重量%含む水溶液に浸漬して、125℃−90分レトルト処理を行った。さらに50℃で1ヶ月間保存後の下地金属の錆の程度を目視で確認した。評価基準を以下に示す。
◎:錆が認められない(良好)
○:加工部にわずかな錆が認められる(使用可)
△:加工部にはっきりした錆が認められる(使用不可)
×:塗膜全面に錆が認められる(不良)
ブリキ板の両面を前記の塗装条件で塗装、焼付けして、作製した塗装板に、JIS K 5600−5−3に準拠したデュポン衝撃(1/2インチ、300g、20cm)を加えて加工した。この後、市販の鯖水煮を細かく粉砕した中に浸漬して、125℃−90分レトルト処理をし、50℃で1ヶ月間保存後の下地金属の黒く変色する程度を目視で確認した。評価基準を以下に示す。
◎:黒変が認められない(良好)
○:加工部にわずかな黒変が認められる(使用可)
△:加工部にはっきりした黒変が認められる(使用不可)
×:塗膜全面に黒変が認められる(不良)
DDBSA:ドデシルベンゼンスルホン酸
2 丸棒
3 試験片
4 おもり
Claims (5)
- 金属板上に少なくとも2層の塗膜層を有する食用缶用塗装金属板であって、
前記金属板上に、ガラス転移温度−15℃以上30℃以下であるポリエステル(A)と硬化剤とを含む下塗り塗料から形成される、ガラス転移温度が25℃を超え40℃以下の硬化塗膜(1)が設けられ、
さらに前記塗膜(1)上にガラス転移温度35℃以上60℃未満であるポリエステル(B)と硬化剤とを含む上塗り塗料から形成される、ガラス転移温度が40℃を超え80℃以下である硬化塗膜(2)が設けられていることを特徴とする食用缶用塗装金属板。 - ポリエステル(A)を構成する単量体単位として、脂環式ジオール(b−1)単位を含むことを特徴とする請求項1記載の食用缶用塗装金属板。
- ポリエステル(B)を構成する単量体単位として、脂環式ジオール(b−1)単位を含むことを特徴とする請求項1または2記載の食用缶用塗装金属板。
- 請求項1〜3いずれか1項に記載の食用缶用塗装金属板を用いて形成されたことを特徴とする食用缶。
- 塗膜(1)および塗膜(2)が、食用缶の内面側に位置することを特徴とする請求項4記載の食用缶。
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