JP7133559B2

JP7133559B2 - 缶内面塗装方法

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Publication number: JP7133559B2
Application number: JP2019545141A
Authority: JP
Inventors: 亮介楠橋; 将荻原; 直之矢口
Original assignee: TMC Japan Co Ltd
Current assignee: TMC Japan Co Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2022-09-08
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: EP3689475A1; JPWO2019065648A1; WO2019065648A1; EP3689475A4; CN111163871A; US20200261941A1; US11311906B2

Description

本発明は、缶、ボトル缶の缶胴となる底付円筒体の内面を塗装する缶内面塗装方法に関する。

従来、缶、ボトル缶において、飲料等の内容物が、缶、ボトル缶を構成する金属と接触して、内容物の味、香り等が変化するのを防止するとともに、缶、ボトル缶が腐食するのを防止するため、缶、ボトル缶の内面を合成樹脂の塗膜で被覆している。

特許文献１には、ボトル缶の缶胴となる底付円筒体の内面に塗料を塗布して、底付円筒体の内面に合成樹脂の塗膜を形成する缶内面塗装方法が開示されている。この缶内面塗装方法は、ボトル缶の口金部を形成する底付円筒体の上部（開口部）の内面領域に、耐加工性に優れ、かつ耐食性に優れた第１塗料を塗布する第１塗料塗布工程と、底付円筒体の底部を含む下部のうち、少なくとも胴部の内面領域に、塗れ性または塗装性に優れ、かつ耐食性に優れた第２塗料を塗布する第２塗料塗布工程と、を有する。

特許文献１に記載の缶内面塗装方法によれば、ボトル缶の口金部を形成する底付円筒体の上部の内面領域に、耐加工性に優れた第１塗料を塗布するので、口金部の形成加工時に、底付円筒体の上部が大きく変形して塗膜に過大な負荷が加わった場合でも、塗膜にひび割れ、剥離等が発生するのを防止することができる。また、底付円筒体の少なくとも胴部の内面領域に、塗れ性または塗装性に優れた第２塗料を塗布するので、底付円筒体の少なくとも胴部の内面領域に薄く均一な厚さで塗膜を形成することができる。

特開２００６－１５９０６８号公報

ところで、特許文献１に記載の缶内面塗装方法では、底付円筒体を横置きにして底付円筒体の軸心回りに回転させながら、底付円筒体の開口部から底付円筒体の内面に向けて塗料を吹き付けている。ここで、塗れ性または塗装性に優れた第２塗料を用いて、底付円筒体の下部のうち、少なくとも胴部の内面領域に薄く均一な厚さの塗膜を形成するためには、第２塗料を薄く均一に吹き付けた後に、第２塗料に含有される溶剤等の揮発分が揮発して安定するまで、底付円筒体をその軸心回りに回転させ続ける必要があり、そのための装置によって設備コストが増加するという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストをかけずに、底付円筒体の開口部への加工に対する耐性を強化しつつ、底付円筒体の内面全面に塗膜を形成することができる缶内面塗装方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、缶、ボトル缶の缶胴となる底付円筒体を横置きにして底付円筒体の軸心回りに回転させながら、底付円筒体の開口部の内面領域に、第１塗料を吹き付ける開口部塗装工程と、開口部塗装工程後に、底付円筒体の横置き状態および軸心回りの回転状態を維持しつつ、底付円筒体の胴部の内面領域に、第２塗料を吹き付ける胴部塗装工程と、胴部塗装工程後、底付円筒体の胴部の内面領域に吹き付けられた第２塗料の揮発分が揮発する前に、底付円筒体の軸心回りの回転を停止して、底付円筒体を横置きから縦置きに変更し、第２塗料の揮発分を揮発させる揮発工程と、を有する。

ここで、第１塗料には、不揮発分が多く（例えばノンボラ値２４％～３５％）、垂れ難い合成樹脂の塗料が用いられ、第２塗料には、第１塗料より不揮発分が少なく（例えばノンボラ値１５％～２３％）、垂れ易い合成樹脂の塗料が用いられる。なお、第１塗料および第２塗料には、同種の合成樹脂の塗料を用いることが好ましい。

また、本発明において、揮発工程に先立って、底付円筒体の底部の内面領域に、第２塗料を吹き付ける底部塗装工程を追加してもよい。この底部塗装工程は、胴部塗装工程前および胴部塗装工程後のいずれで行ってもよい。

本発明では、胴部塗装工程後、底付円筒体の胴部の内面領域に吹き付けられた第２塗料の揮発分が揮発する前に、底付円筒体の軸心回りの回転を停止して、底付円筒体を横置きから縦置きに変更している。このため、第２塗料が第１塗料より不揮発分が少なく垂れ易いので、底付円筒体の胴部の内面領域から余分な第２塗料が垂れて底付円筒体の底部の内面領域に移動し、底付円筒体の胴部の内面領域に薄く均一な膜厚の塗膜を形成することができるとともに、吹き付けでは塗料を塗布し難い複雑な形状をしている底付円筒体の底部の内面領域にも、塗料を行き亘らせることができる。

一方、底付円筒体の開口部の内面領域には、胴部塗装工程前に、第２塗料より不揮発分が多く垂れ難い第１塗料が塗布されるので、揮発工程により底付円筒体を横置きから縦置きに変更しても、第１塗料が垂れることは殆どないため、底付円筒体の開口部の内面領域に、胴部の内面領域に比べてより厚い塗膜を形成することができる。これにより、底付円筒体の開口部の耐加工性を強化することができる。

したがって、本発明によれば、コストをかけずに、底付円筒体の開口部の耐加工性を強化しつつ、底付円筒体の内面全面に塗膜を形成することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る缶内面塗装方法を説明するためのフロー図である。図２は、図１の開口部塗装工程Ｓ１を説明するための図である。図３は、図１の底部塗装工程Ｓ２を説明するための図である。図４は、図１の胴部塗装工程Ｓ３を説明するための図である。図５は、図１の揮発工程Ｓ４を説明するための図である。

以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

本実施の形態に係る缶内面塗装方法は、缶、ボトル缶の缶胴となる底付円筒体の内面を塗装する方法であり、所定角度ずつ間欠回転する円盤状のタレットと、底付円筒体の内面に向けて塗料を吹き付ける複数のスプレー装置と、を備えた缶内面塗装装置によって実現される。ここで、タレットは、円周方向に等間隔で配され、底付円筒体をこの底付円筒体の軸心回りに回転させながら横置き（水平）に保持する複数のポケットを有している。タレットの間欠回転により、各ポケットに横向きに保持された底付円筒体は、自転しながらタレットの回転軸回りに所定角度ずつ間欠回転する。複数のスプレー装置は、それぞれ、タレットの間欠回転により、ポケットが所定時間停止するいずれかの位置に対応して設置されている。そして、スプレー装置は、自スプレー装置に対応する位置にポケットが所定時間停止したタイミングで、このポケットに保持された自転中の底付円筒体の内面の担当領域に塗料を吹き付ける。

図１は、本実施の形態に係る缶内面塗装方法を説明するためのフロー図である。

［開口部塗装工程Ｓ１］
図２に示すように、ポケット２によって軸心Ｏ回りに自転しながら横置き（軸心Ｏを水平Ｈ方向に向けた状態）に保持された底付円筒体１が、タレット（不図示）の間欠回転により開口部塗装用のスプレー装置３Ａに対応する位置まで移動してこの位置に停止すると、開口部塗装用のスプレー装置３Ａは、底付円筒体１の開口部１０の内面領域に第１塗料を所定時間吹き付ける。そして、底付円筒体１の自転により、底付円筒体１の開口部１０の内面領域の全周に亘って第１塗料を塗布する。

第１塗料には、不揮発分が多く（例えばノンボラ値２４％～３５％）、垂れ難い、エポキシアクリル系樹脂、エポキシユリア系樹脂、エポキシフェノール系樹脂等の合成樹脂の塗料が用いられる。

［底部塗装工程Ｓ２］
開口部塗装工程Ｓ１後、底付円筒体１は、ポケット２により横置き状態および軸心Ｏ回りの自転状態を維持しつつ、タレットの間欠回転により底部塗装用のスプレー装置３Ｂに対応する位置まで移動してこの位置に停止する。これを受けて、底部塗装用のスプレー装置３Ｂは、底付円筒体１の底部１１の内面領域に第２塗料を所定時間吹き付ける。これにより、底付円筒体１の底部１１の内面領域の全面に第２塗料を塗布する。第２塗料については、後述の胴部塗装工程Ｓ３で詳述する。

［胴部塗装工程Ｓ３］
底部塗装工程Ｓ２後、底付円筒体１は、ポケット２により横置き状態および軸心Ｏ回りの自転状態を維持しつつ、タレットの間欠回転により胴部塗装用のスプレー装置３Ｃに対応する位置まで移動してこの位置に停止する。これを受けて、胴部塗装用のスプレー装置３Ｃは、底付円筒体１の開口部１０および底部１１の内面領域に一部オーバーラップさせつつ、自転中の底付円筒体１の胴部１２の内面領域に第２塗料を所定時間吹き付ける。そして、底付円筒体１の自転により、底付円筒体１の胴部１２の内面領域の全周に亘って第２塗料を塗布する。

第２塗料には、第１塗料より不揮発分が少なく（例えばノンボラ値１５％～２３％）、垂れ易い、エポキシアクリル系樹脂、エポキシユリア系樹脂、エポキシフェノール系樹脂等の合成樹脂の塗料が用いられる。ここで、第２塗料は、第１塗料と親和性の高い塗料、例えば第１塗料と同種の合成樹脂の塗料であることが好ましい。第２塗料に、第１塗料と親和性の高い塗料を用いることにより、底付円筒体１の開口部１０の内面領域に塗布された第１塗料と、底付円筒体１の胴部１２の内面領域に塗布された第２塗料とのオーバーラップ部分において、第２塗料による塗膜が第１塗料による塗膜から剥離するのを防止することができる。

［揮発工程Ｓ４］
底部塗装工程Ｓ２後、底付円筒体１の胴部１２の内面領域に吹き付けられた第２塗料の揮発分が完全に揮発する前のウェットな状態において、底付円筒体１をポケット２から取り出して、底付円筒体１の軸心Ｏ回りの自転を停止するとともに、底付円筒体１を横置きから縦置き（軸心Ｏを垂直Ｖ方向に向けた状態）に変更する。例えば、第２塗料がノンボラ値２０％のエポキシ系樹脂の塗料である場合、底部塗装工程Ｓ２終了から５秒以内に、底付円筒体１の軸心Ｏ回りの自転を停止して、底付円筒体１を横置きから縦置きに変更することが好ましい。それから、底付円筒体１を所定時間放置して第２塗料の揮発分を揮発させる。なお、揮発工程Ｓ４は、缶内面塗装装置内で実施するようにしてもよいし、あるいは、缶内面塗装装置の下流側に設置される搬送コンベアで実施するようにしてもよい。

以上、本発明の一実施の形態について説明した。

本実施の形態では、胴部塗装工程Ｓ３後、底付円筒体１の胴部１２の内面領域に吹き付けられた第２塗料の揮発分が完全に揮発する前のウェットな状態において、底付円筒体１の軸心Ｏ回りの自転を停止して、底付円筒体１を横置きから縦置きに変更している。このため、第２塗料は第１塗料より不揮発分が少なく垂れ易いので、底付円筒体１の胴部１２の内面領域から余分な第２塗料が垂れて底付円筒体１の底部１１の内面領域に移動する。これにより、胴部塗装工程Ｓ３後に底付円筒体１を自転させ続けなくても、底付円筒体１の胴部１２の内面領域に薄く均一な膜厚の塗膜５Ｂを形成することができるとともに、吹き付けでは塗料を塗布し難い複雑な形状をしている底付円筒体１の底部１１の内面領域（例えば図５のＡ部）にも塗料を行き亘らせることができる。

一方、底付円筒体１の開口部１０の内面領域には、胴部塗装工程Ｓ３前に、第２塗料より不揮発分が多く垂れ難い第１塗料が塗布されるので、揮発工程Ｓ４において底付円筒体１を横置きから縦置きに変更しても、第１塗料が垂れることは殆どない。このため、底付円筒体１の開口部１０の内面領域に、胴部１２の内面領域に比べてより厚い塗膜５Ａを形成することができる（図５参照）。これにより、底付円筒体１の開口部１０の耐加工性を強化することができる。

したがって、本実施の形態によれば、コストをかけずに、底付円筒体１の開口部１０の耐加工性を強化しつつ、底付円筒体１０の内面全面に塗膜を形成することができる。

また、本実施の形態において、第２塗料は、第１塗料と親和性の高い塗料、例えば第１塗料と同種の合成樹脂の塗料を用いることにより、底付円筒体１の開口部１０の内面領域に塗布された第１塗料と、底付円筒体１の胴部１２の内面領域に塗布された第２塗料とのオーバーラップ部分において、第２塗料による塗膜が第１塗料による塗膜から剥離するのを防止することができる。これにより、底付円筒体１の開口部１０を加工することにより作製された缶、ボトル缶の内容物がこの剥離部分に侵入して、缶、ボトル缶を構成する金属に接触するのを防止することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の実施の形態において、底部塗装工程Ｓ２は、開口部塗装工程Ｓ１後、胴部塗装工程Ｓ３前に行われているが、本発明はこれに限定されない。底部塗装工程Ｓ２は、揮発工程Ｓ４に先立って行われるものであればよい。したがって、揮発工程Ｓ４前であれば、胴部塗装工程Ｓ３後に行ってもよく、あるいは、開口部塗装工程Ｓ１前に行ってもよい。

また、上記の実施の形態において、胴部塗装工程Ｓ３後、底付円筒体１の胴部１２の内面領域に吹き付けられた第２塗料が完全に揮発する前のウェットな状態において、揮発工程Ｓ４を行うことを前提に、揮発工程Ｓ４に先立って、底付円筒体１の内面の塗装状態、外観等を検査する検査工程を行うようにしてもよい。

１：底付円筒体２：ポケット３Ａ～３Ｃ：スプレー装置５Ａ、５Ｂ：塗膜１０：底付円筒体１の開口部１１：底付円筒体１の底部１２：底付円筒体１の胴部

Claims

缶、ボトル缶の缶胴となる底付円筒体の内面を塗装する缶内面塗装方法であって、
前記底付円筒体を横置きにして前記底付円筒体の軸心回りに回転させながら、前記底付円筒体の開口部の内面領域に、第１塗料を吹き付ける開口部塗装工程と、
前記開口部塗装工程後に、前記底付円筒体の横置き状態および軸心回りの回転状態を維持しつつ、前記底付円筒体の胴部の内面領域に、第２塗料を吹き付ける胴部塗装工程と、
前記胴部塗装工程後、前記底付円筒体の胴部の内面領域に吹き付けられた前記第２塗料の揮発分が揮発する前に、前記底付円筒体の軸心回りの回転を停止して、前記底付円筒体を横置きから縦置きに変更し、前記第２塗料の揮発分を揮発させる揮発工程と、を有し、
前記第１塗料は、前記第２塗料よりも不揮発分が多く、前記第２塗料よりも垂れ難い合成樹脂の塗料である
ことを特徴する缶内面塗装方法。
請求項１に記載の缶内面塗装方法であって、
前記第１塗料は、ノンボラ値２４％～３５％であり、
前記第２塗料は、ノンボラ値１５％～２３％である
ことを特徴とする缶内面塗装方法。
請求項１または２に記載の缶内面塗装方法であって、
前記揮発工程に先立って、前記底付円筒体の底部の内面領域に、前記第２塗料を吹き付ける底部塗装工程をさらに有する
ことを特徴とする缶内面塗装方法。