JPS5855831B2 - 金属缶，その部材又は金属缶用材料にスラリ−塗料を塗装する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスラリー塗料を塗装する方法、殊に金属缶又は
、その胴・蓋のような部材あるいは金属缶用板材に塗装
する方法の改良に関する。

更に特定的には、溶接缶の継ぎ目部にスラリー塗料を塗
装する方法に関する。

金属缶に塗料を塗装したいわゆる塗装色の塗装には、従
来、主として塗膜形成物質を有機溶剤に溶解又は分散さ
せた溶液型の塗料が使用されたがこの溶液型塗料を使用
する塗装は、火災の危険及び環境汚染のおそれがあり、
その防止のために特別な設備を必要とする。

又、溶液型塗料は、厚膜に塗装すると加熱乾燥時に泡が
多量に発生して、不良な塗膜を与えるので、厚い塗膜を
必要とする塗装、例えば、塗接缶の継ぎ目部のカットエ
ツジの被覆塗装等に用いることができない。

上記溶液型塗料に代るものとして、最近、膜形成物質を
水中に微細粒状に分散させたエマルジョン型又はサスペ
ンション型塗料或いは水溶性の塗膜形成物質を水に溶解
させた水溶性塗料が使用されるようになったが、この型
の塗料は、界面活性剤を多量に使用するので、衛生上の
見地から、缶詰用毎の塗装には不適当であり、かつ耐水
性及び耐薬品性の点にも問題がある。

そこで界面活性剤の使用量を少くしたスラリー型の水性
塗料が開発された。

この型の塗料は、有機溶剤或いは界面活性剤を使用しな
いか又は使用したとしても極めて少量であるから、上記
溶液型塗料、水溶性塗料、エマルジョン塗料或いはサス
ペンション塗料の有する難点を解消できる上、高固形分
濃度で塗装できるので一回塗りで厚膜に塗装することが
でき、又、従来の溶液型塗料の塗装装置をそのま〜使用
できる等多くの利点を有する。

しかしながら、この型の塗料は、その塗膜面に問題があ
る。

即ち、スラリー型塗料は、従来、被塗物に塗布した後、
セツティング或いは乾燥し、次いで膜形成物質の融点又
は軟化点以上の温度に加熱して塗膜を形成させる方法で
塗装されるのが通常であるが、かＳる塗装方法において
は、その造膜過程において、泡、ピンホール、ハジキ或
いはひび割れ等を生じ、好ましい塗膜を得ることが難し
いという難点を有する。

従って本発明の目的はスラリー塗料を用いて、金属缶、
その部材、例えば缶胴又は蓋、あるいは金属缶用板材に
泡、ピンホール、ハジキ或はひび割れ等のない、優れた
塗膜を与えるごとのできる塗料方法を提供するにある。

上記本発明の目的は、金属缶、その部材又は金属缶用板
材料を予じめ加熱して、その表面温度を１００℃以上の
温度にし、該表面が該温度にある間に、スラリー塗料を
適用し、次いでスラリー塗料の金膜形成物質の融点又は
軟化点以上に加熱して塗膜を形成せしめることを特徴と
する本発明の、金属缶、その部材又は金属缶用板材料に
、スラリー塗料を塗装する方法により達成される。

自動車、電器、建材等の被塗物をその表面温度が３０〜
６０℃になるように予熱して、水分散性樹脂塗料を塗装
することが提案された（特開昭５２−８６４２９号）。

驚くべきことに、本発明において用いられる、金属缶、
その部材又は金属缶用材料のように、厚さの薄い被塗物
に対しては、上記提案とは反対に、６０℃以下のような
低い予熱温度は不適当であり、耐蝕性の優れた塗膜を与
えるには、１００℃以上の高い予熱温度が必要であるこ
とが見出された。

本発明の方法の被塗物である金属缶、金属缶胴又は蓋の
ような金属缶部材、或いは金属缶用板材は、厚さが０．
４間以下である。

本明細書において、スラリー塗料とは、０．１〜５０μ
の粒径に粉体化された塗膜形成物質を、液状媒体中に懸
濁状に分散させて塗料を意味する。

本発明においては、公知の、任意のスラリー塗料を使用
することができる。

本発明において使用し得るスラリー塗料の好ましい例は
、例えば熱可塑性ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポ
リオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹
脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリ
エーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシエステル樹
脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、及びケイ素樹脂のよ
うな熱可塑性又は熱硬化性樹脂の、０．１〜５０μ、好
ましくは０．２〜２０μ、更に好ましくは０５〜１０μ
の粒径な有する粒子を、水中に分散させた水性スラリー
塗料である。

該水性スラリー塗料は、少量の界面活性剤及び／又は少
量の水可溶性有機溶剤を含有することができる。

界面活性剤は塗膜形成物質粒子の分散を助け、塗料の安
定性を改善する作用をし、有機溶剤は、溶料のヌレ及び
成膜性を高める。

しかしながら本発明においては、前記例示のような樹脂
粒子を溶解しない有機液体、例えば、フタノール、グロ
パノールのような、炭素数１〜５の脂肪族アルコール類
、ヘキサンのような炭素数６〜８の脂肪族炭化水素類又
はアセトンのようなケトン類を媒体とするスラリー塗料
を使用することもできる。

本発明において使用されるスラリー塗料の固形分濃度は
通常５〜７０重量％、好ましくは１０〜５０重量％、更
に好ましくは２０〜４０重量％である。

本発明の一つの新規な局面は、上述のスラリー塗料を、
被塗物表面に適用する際に、予じめ、被塗物を、その表
面温度が１００℃以上の温度となるように加熱し、該表
面温度が１００℃以上の温度に保持されている間に、ス
ラリー塗料を適用する点にあり、これにより、後の成膜
工程において、塗膜に泡、ピンホール、ハジキ、或いは
ヒｇ割れが発生するのを防止し、優れた塗膜を得ること
ができる。

又、塗料が適用されると同時にセツティングされる結果
、塗料の流下（タレ）がなくなり、被塗物の端部、例え
ば溶接缶の側面継ぎ目部のカットエツジの被覆状態が著
しく改善されるという利点も得られる。

上記塗布前に保持される被塗物表面温度は、好ましくは
１００℃〜４００℃、更に好ましくは１２０〜３００℃
である。

スラリー塗料を、被塗物表面に適用する方法自体には格
別制限はなく、公知の任意の方法、例えば、エアスプレ
ー、エアレススプレー、浸漬（トフ漬げ）、ロールコー
ト、又はカーテンフローコート等の方法が随時使用され
る。

又被塗物表面温度を前記温度にする為の加熱手段につい
ても、例えば、熱風炉加熱、ガスバーナー加熱、赤外線
加熱又は高周波加熱等の公知の加熱手段が随時使用でき
、格別の制限はない。

しかしながら、溶接缶の側面継ぎ目部の被覆の場合はガ
スバーナーによる直接局部加熱が有利である。

本発明の方法に従い、溶接缶の側面継ぎ目部に、スラリ
ー塗料を塗装して、カットエツジを被覆する場合には、
溶接後、該継ぎ目部が溶接の余熱により１００℃以上の
温度にある間に、スラリー塗料を適用することができる
。

即ち、この場合には、溶接が、スラリー塗料を適用する
前の被塗物の加熱を兼ねることになり、別の加熱を必要
としない。

上述のようにして、被塗物表面にセットされた塗料は、
次いで、必要に応じ乾燥を行なった後、塗膜形成工程に
付される。

塗膜形成工程は、使用するスラリー塗料の塗膜形成物質
が熱可塑性樹脂である場合には、その融点以上の温度、
そして塗膜形成物質が熱可塑性樹脂である場合には、そ
の軟化点以上の温度に、セットされた塗料を加熱するこ
とにより行われる。

この加熱温度は使用する塗料の塗膜形成物質樹脂の種類
により異なり、例えば、熱可塑性ポリエステル樹脂を塗
膜形成物質とするスラリー塗料の場合には１００°〜５
００℃の温度、好ましくは１２０°〜３５００、更に好
ましくは１５０°〜３００℃の温度である。

この塗膜形成の為の加熱には、塗料を適用する前の被塗
物の加熱について例示したのと同様の、公知の任意の加
熱手段を使用することができる。

しかしながら、塗料を適用する前の加熱と、塗膜形成の
為の加熱とを同一の手段で行う必要はない。

本発明の塗装方法は、従来のスラリー塗料の塗装方法に
比べ、泡、ハジキ、ピンホール又はひビ割れのような欠
陥のない優れた塗膜が得られるという効果を有する他、
被塗物に対し、高速適用が可能であり、火災の危険或い
は環境汚染のおそれがなく、従って特別の排気燃焼設備
を要せず、未使用塗料の回収や、排水処理が容易であり
、更に、溶剤型塗料の塗装設備をそのまＳ使用して一回
塗りで厚膜の塗膜を得ることができる等、スラリー塗料
を使用することにより利点が得られることは云うまでも
ない。

又、本発明のスラリー塗料塗装方法は、溶接缶の側面の
継ぎ目部の被覆及びイージーオープンエンド型の缶用蓋
材の補修塗装に特に適する。

溶接缶の缶胴は、通常、方形に切断した鋼板材を筒形に
曲げ、該方形の対向辺部を重ね合わせて継ぎ目部とし、
この継ぎ目部を溶接する方法によって作る。

従ってその継ぎ目部には、板材の切断端部（カットエツ
ジ）の重なり合いによる段差があり、カットエツジを完
全に被覆するよう塗装するのは難しい。

本発明の方法によれば、塗料の適用と同時にセツティン
グが行われるのでカットエツジを完全に被覆することが
可能である。

前述のように、溶接缶の継ぎ目部の被覆は、溶接の余熱
が利用できる点で、本発明の方法を使用するに特に適し
ているが、上記カットエツジの良好な被覆の点でも、本
発明の方法は、溶接缶の継ぎ白部被覆に用いて有効であ
る。

同様の理由で、本発明の方法は、イージーオープンエン
ド型の缶蓋部材の刻線（スコア）部の補修塗装方法とし
て特に有効である。

以下に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。

参考例 １ 水スラリー塗料Ａの製造 数平均分子量７５０００、融点１８０℃の無水マレイン
酸クラフトポリエチレンを粉砕して平均粒径５μ（最大
粒径１５μ）の粉体とし、これを脱イオン水中に、界面
活性剤（オレイン酸ソーダ）０．１部と共に加えて強制
分散させ、水スラリー塗料Ａを得た。

固形分は５０％で粘度は３０ ｃｐｓ （２５℃）であ
った。

参考例 ２ 水スラリー塗料Ｂの製造 イソフタル酸とプロピレングリコールの縮合物である数
平均分子量５５０００、融点１３２℃のポリエステルを
粉砕し、平均粒径６μ（最大粒径２０μ）の粉体とし、
これを界面活性剤（モダンロー、モンサント化成会社製
）０．２部と共に、脱イオン水中に加えて強制分散させ
、水スラリー塗料Ｂを得た。

固形分は４０％で粘度は２７ ｃｐｓ （２５℃）であ
った。

参考例 ３ 水スラリー塗料Ｃの製造 スチレン４０部、メチルメタアクリレート４０部、ｎ−
ブチルメタクリレート２０部から得られた数平均分子量
４５０００部融点１２０℃のアクリル共重合体をメチル
エチルケトンに溶解し、かくはん下の水中に噴霧し、溶
剤を水中に移行せしめ、樹脂粉体を析出′させ口過して
、平均粒径３μ（最大粒径１０μ）の粉体を得、脱イオ
ン水を加えて、水スラリー塗料Ｃを得た。

固形分は４５％で粘度は３２０ ｃｐｓ （２５℃）で
あった。

参考例 ４ 水スラリー塗料りの製造 融点１８０’Ｃのエポキシ樹脂（エピコート１００７・
・・・・・・・・シェル化学社製）８０部と尿素ホルム
アルデヒド樹脂（スーパーベッカミンｐ −１３８・・
・・・・・・・犬日本インキ社製）２０部をメチルエチ
ルケトンに溶解し、水スラリー塗料Ｃと同様の方法で、
水スラリー塗料りを得た。

粉体の平均粒径は４μ（最大粒径１２μ）であり、固形
分は★に４０％で粘度は２８ ｃｐｓ （２５℃）であ
った。

参考例 ５ 溶剤スラリー状塗料Ｅの製造 平均分子量６００００、融点１７２℃のナイロン１２樹
脂を粉砕し、平均粒径８μ（最大粒径２０μ）の粉体を
得、ｎ−プロピルアルコール中に分散せしめ、固形分３
５％の溶剤スラリー状塗料Ｅを得た。

実施例 １ （板材の塗装） 板厚０．２３ｍｍのティンフリースチール板３枚を５０
℃、１００℃及び１５０℃にそれぞれ予備加熱し、ロー
ルコータ−によって各板材片全面を乾燥塗膜厚みが表１
に示した厚さになるように前記参考例２の水スラリー塗
料Ｂによって塗装した後、１８０℃の熱風乾燥炉中で３
分間焼付け、連続乾燥皮膜を作成した。

得られた各塗装板をそれぞれ試料Ａ１．２及び３とする
。

比較例 １ 実施例１と同様な板材を予備加熱しない点を除き、実施
例１と同じ条件で塗装した試料４．５及び６を作成した
。

上記試料Ａ１〜６の成膜状態とピンホール数を調べた。

結果を下記表１に示す。更に上記の条件で作成された塗
装板を、直径１６０間のブランクに打抜き、該ブランク
より絞り操作して缶体（３０７径ツナ２号缶）を得た。

この缶体（各条件共５０缶）にまぐろ水煮をパックし、
天蓋を二重巻締し、レトルト殺菌を行い、５０℃、６ケ
月間貯蔵後開缶し、缶体内面の塗膜状態を調べた。

それぞれの結果を表１に示す。実施例 ２ （溶接缶サイドシームの補正） ブリキ材（板厚０．２４ｍｍ）を４号缶のボディーブラ
ンク（ブランクレングス２３８．３３ｍｍ、ブランクバ
イト１１６．６９ｍｍ）に切断し、前記ブランクをロー
ルフォーマ−により円筒状にし、その側端な重ね合せ、
溶接加工して得られた缶胴（各組３個、２組）のつぎ目
部分を、各組毎に１００°Ｃ１２００℃及び３００℃に
それぞれ予備加熱しておき、つぎ目部分をエアレスガン
により乾燥塗膜の厚みが４０〜６０ミクロンになるよう
に、参考例１の水スラリー塗料Ａを一組に、参考例２の
水スラリー塗料Ｂを他の組に、それぞれスプレィ塗装し
た後、１８０℃の熱風乾燥炉中で３分間焼付け、】★つ
ぎ目隣接部分上に接着性線条被覆物を作成した。

これらをそれぞれ試料Ａ７．８．９．１０．１１及び１
２とする。

比較例 ２ 実施例２と同様な缶胴のつぎ目部分を、予備加熱しない
点を除き、実施例２と同じ条件で、６個の試料Ａ１３〜
１８を作成した。

上記試料層７〜１８の成膜状態を観察した、結果を下記
表−２に示す。

更にとの缶胴（各条件共５０缶）に、低蓋を常法により
二重巻締し、さば水煮をパックし、天蓋を二重巻締し、
殺菌を行い、５０℃、６ケ月間貯蔵後閉缶し、缶胴内面
の塗膜状態を調べた。

それぞれの結果を表−２に示す。

実施例 ３ ティンフリースチール（クロムメッキ鋼板、板厚０．２
３ｍｍ）７号缶のボディーブランク（ブランクレングス
２１１．０２ｍｍ、ブランクバイト１０４．７８ｍｍ’
）に切断し、前記ブランクをロールフォーマ−により円
筒状にし、その側端を重ね合わせ溶接加工して得られた
缶胴（３個）のつぎ目部分をそれぞれ５０℃、１５０℃
および２５０℃に予備加熱しておき、各缶胴のつぎ回部
に、エアレスガンにより、乾燥塗膜の厚みが４０〜６０
ミクロンになるように、参考例３の水スラリー塗料Ｃを
スプレィ塗装した後、１９０℃の熱風乾燥炉中で３分間
焼付け、つぎ目隣接部分上に接着性線条被覆物を作成し
た。

これらを、それぞれ試料厘１９．２０及び２１とする。

上記試料ＪＦｙ、 １９〜２１の成膜状態を観察した。

更にこの缶胴（各条件共５０缶）に、底蓋を常法により
二重巻締し、あさり水煮をパックし、天★★蓋を二車巻
締し、レトルト殺菌を行い、５０℃、６ケ月間貯蔵後開
缶し、缶胴内面の塗膜状態を調べた。

結果を下記表３に示す。実施例 ４ （蓋材欠陥塗膜の補修） エポキシフェノール系塗料をプレコートした製缶材から
、打抜、成形およびスコア加工して作った、板厚０．２
６ ｍｍのブリキ製イージーオープン缶用天蓋、板厚０
．３５ｍｍのアルミニウム製イージーオープン缶用天蓋
及び板厚０．２６ ｍｍのティンフリースチール製イー
ジーオープン缶用天蓋（ジュース缶用２０２径サイズエ
ンド）各２個宛を加工により生じた塗膜欠陥を補修する
ために、１００℃、２０ Ｑ ’Ｃに予備加熱しておき
、エアレスガンにより乾燥塗膜の厚みが１０〜２０ミク
ロンになるよオ＊うに参考例４の水スラリー塗料りをス
プレィ塗装した後、１９０℃の熱風乾燥炉中で３分間焼
付け、上記缶用天蓋内面に乾燥塗膜を作成した。

これらをそれぞれ試料１６．２２．２３．２４．２５．
２６及び２７とする。

上記試料Ａ２２〜２７の成膜状態を観察し、下記表４に
示す結果を得た。

更に、公知の方法によって得られたブリキ缶体（各条件
共５０缶）に、コーラを２℃でパックし、上記の作成さ
れた各種缶蓋を二重巻締し、３７℃、６ケ月間貯蔵後、
蓋加工部分の塗膜状態を観察した。

それぞれの結果を表−４に示す。実施例 ５ （ツーピース缶の内面塗装） 板厚０．３２ｍｍのブリキ材を直径１３２關のブランク
に打抜き、このブランクより絞り操作して皿形体を作成
し、ついで該皿形体を深絞りすることにより作成された
２０２サイズのかん体（缶径５２．６７ｍｍ、缶長１３
４．６ｍｍ） ２個を脱脂洗浄、乾燥し、得られたかん
体をそれぞれ１００℃、１５０℃に予備加熱し、缶体内
面全体にエアレススプレィガンにより乾燥塗膜の厚みが
１０〜２０ミクロンになるように参考例１及び５の水ス
ラリー塗料Ａ及び溶剤スラリー塗料Ｅを塗装した後、２
３０℃の熱風乾燥炉中で１分間焼付け、がん体メ１内面
に連続した乾燥皮膜を作成した。

これらをそれぞれ試料Ａ２８．２９．３０及び３１とす
る。

上記試料＆、 ２８〜３１の成膜状態を観察した。

結果を下記表−５に示す。

更にこの缶体（各条件共５０缶）に、コーラを２℃でリ
パツクし、常法により天蓋を二重巻締し、３７℃、６ケ
月間貯蔵後開缶し、缶体内面の塗膜状態を調べた。

それぞれの結果を表−５に示す。実施例 ６ （接着缶の補正） 両面にエポキシフェノール系塗料（エポキシ樹脂とフェ
ノール樹脂の比率１：１の混合物）を被覆した、ティン
フリースチール板（板厚０．２４ｍｍ）を４号缶のボデ
ーブランク（ブランクレングス２３８．３３間、ブラン
クハイド１１６．６９關）に切断し、ロールフォーマ−
により円筒状にし、厚さ約１００μ、巾約８山のナイロ
ン１２のポリマーを、重ね合った接合部に挿入し、前記
ブランク材の接合すべき部分を２３０℃に加熱し、約５
０ミリ秒加圧し、冷却して金属製接着缶胴を得た。

接合部のラップ巾は５間である。

こうして得られた缶胴の接合部をそれぞれ５０℃、１０
０℃及び１５０℃に予備加熱しておき、シ哀前記接合部
にエアレスガンにより、乾燥塗膜の厚みが３０〜５０ミ
クロンになるように、参考例１の水スラリー塗料Ａをス
プレィ塗装した後、１６５℃の熱風乾燥炉中で３分間焼
付け、接合部表面上に接着性線条被覆物を作成した。

これらをそれぞれ試料Ａ３２〜３７とする。

上記試料應３２〜３７の成膜状態と、カットエツジカバ
レージ性を調べた。

結果を下記表−６に示す。

更にこの缶胴（各条件共５０缶）に、底蓋を常法により
二重巻締し、トマトジュースをホットパックし、天蓋を
二重巻締し、３７℃、６ケ月間貯蔵後の鉄溶出量を調べ
た。

それぞれの結果を表６に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スラリー塗料を金属缶、その部材又は金属缶用板材
   料に塗装するに当に、被塗物を予じめ加熱してその表面
   温度を１００℃以上ならしめ、該表面が該温度にある間
   にスラリー塗料を適用し、次いで適用したスラリー塗料
   の塗膜形成物質の融点または軟化点以上に加熱して塗膜
   を形成せしめることを特徴とする金属缶、その部材又は
   金属缶用板材料にスラリー塗料を塗装する方法。 ２ スラリー塗料の塗膜形成物質が、熱可塑性ポリエス
   テル樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩
   化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリ
   ビニルアセタール樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリカーボ
   ネート樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタ
   ン樹脂、エポキシエステル樹脂、フェノール樹脂、アミ
   ノ樹脂及びケイ素樹脂からなる群の少くとも一つから選
   ばれる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ スラリー塗料が水性スラリー塗料である特許請求の
   範囲第１〜２項のいずれかに記載の方法。 ４ 被塗物が溶接缶、接着毎、イージーオープンエンド
   缶又は絞りしごき缶、又はそれらの胴或は蓋部材である
   特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。 ５ 溶接により缶の継ぎ目部を接合した継ぎ目部に、該
   継ぎ目部が溶接熱により１００℃以上の温度にある間に
   スラリー塗料を適用し、次いで適用したスラリー塗料の
   塗膜形成物質の融点又は軟化点以上の温度に加熱して塗
   膜を形成せしめることを特徴とする缶の継ぎ目部にスラ
   リー塗料を塗装する方法。