JPS624478A - 内面塗装缶の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は缶詰缶の内面塗装缶に関するもので、水性塗料
を金属缶内面にスプレー塗装し、しかる後焼付乾燥する
ことにより、金属露出の完全に抑制された保護塗膜が形
成される内面塗装缶の製造方法に関する。

従来、缶詰缶の製造に際しては、金属の内容物への溶出
を防止し、また金跳の腐食を防止する目的で、各種の塗
料を用い次塗装が行われている。

特に腐食性成分を含有する飲料や果実等を充填する内面
塗装缶詰缶としては、片巻締缶、即ち両開口端に７ラシ
ジを有する缶胴部材と缶端部材とを缶胴部材の一端部に
おいて巻締して成るスリーピース缶及び、成型加工（例
えば絞す、シごき）によって得られるツーピース缶の内
部に、塗料をスプレー塗布して内面保護塗膜を形成させ
ることが良く行われている。

缶の内面塗料としては、密着性や１ｌｆｆｔＦｒｔｉ食
性の点で、フェノール・エポキシ系塗料やビニｌし樹脂
系塗料が最も広く使用されているが、この塗料は有機溶
媒溶液の形でしか使用できず、前述し次スプレー塗装で
は、作業環境中に溶剤が揮散するという環境衛生上の問
題があり、捷たこれを防止するために作業域からの排気
或いは焼付炉からの排気をアフターバーナー等で処理し
ようとすると、この処理にかなり大きな熱エネルギーと
処理設備コストとを必要とするという間頭がある。

かかる見地から、上記内面保護塗膜として水性塗料を用
いることは多いに望ましいことで娶るが、この水性塗料
を、前述したスリーピース缶或いはツーピース缶の内面
にスプレー塗装した蛎１台には、成る特有の問題を生じ
る。即ち、スリーピース缶の巻締部には一般に周状フレ
バス部と呼ばれる間隙が次第に小さくなる捜少空間部が
存在１７、この周状フレバス部においてｒｔＳ焼付時に
おける水性塗料の発泡による塗膜割れが生じる傾向が大
であｈｌまたツーピース缶においてもその底部周辺に窪
み部が存在し、この窪み部に溜っ念水性塗料はスリーピ
ース缶と同様に焼付時に発泡しその塗膜は！１Ｊｊｈを
生じ金属露出を完全【防止することが困難であっ之。

そこで、木発明者等け、周状り１７２２部及び周辺窪み
部における塗膜の発泡による塗り割れが有効に解消され
、金属溶出や金属腐食の問題も改善され念水性塗料によ
る内面塗装缶の製造方法を提供することを目的として鋭
意研究を重ね次結果、缶の内部にスプレー塗装さｈｅ水
性塗料を缶の外部より加熱して狭少空間部への充填を行
なうと共（（缶の内部の湿度を高め次状態で水分を蒸発
させることにより、後加熱による塗料からの水分の蒸発
速度を抑制して塗膜の発泡を防止でたることを見い出１
７、本発明を完成するに至り次。

かくして末完Ｆ！Ａは、金属缶内面に水性塗料をスプレ
ー塗装し、焼付乾、燥する前に、予め缶底部外面および
／または缶底に直角な方向の缶胴部外面を予備加熱して
、焼付乾燥時の塗料の発泡を防止することを特徴とする
缶内面塗装缶の製造方法に関する。

本発明によれば、加熱乾燥時の塗料の発泡が防止できる
ことから、従来金属露出を完全に防止する念めに必要な
厚膜を得るべく２コート２ベーク仕上げしていたものが
、１コート１ベーク仕上げが可能となり工程短縮等の効
果も得らねる。

ま念、本発明によれば、内面塗装され次スリーピース缶
の外面（第１図−２，３，４）を予備加熱することによ
り周状フレパス部（第１図−５）近傍における水性塗料
は、比較的長期間流動性のある低粘度状態に保持され、
その結果周状フレパス部内への空気と塗料との入換えが
容易に起こり周状フレパス部の塗料の流動及び充填が良
好に行なわれる。ま几塗料の流動及び充填が行なわれ念
周状りレバス部及びツーピース缶底の窪みｓ（第２図−
１ｌ）に潤った塗料は他の部分と比較して厚塗りとなり
発泡しやすくなると考えられるが、本発明によると、Ｗ
塗膜（！：なった塗料は、その塗料の内部から水性媒′
休が蒸発することにより塗料表面は高湿度状態となり、
そのため発泡原因となる皮張りを起こさないで軟骨が進
むこと（固形分濃度上昇）及び缶内の湿度上昇による水
性媒体の蒸発速度の抑制効果と相俟って、発泡による塗
膜割れ等の塗膜欠陥を防止することができる。なお、本
発明の方法を行なわずに、缶口部の加熱￥け缶口内部へ
の熱風を吹込みを行なった場合は、前者では缶底部のｔ
像がほとんど行なわれず発泡を防止することは困難であ
り、他方後者においても缶口部は塗膜が割れ易くなり、
又缶底部は皮張り状態が生じ発泡の原因となり、塗膜欠
陥のない缶内面塗装缶を得るこ七は困伊である。

本発明に用いる水性塗料は、特に制附けなくそれ自体公
知の水性塗料を用いることができるが、好ましくけ予備
加熱時に低温短時間で造ＰＦ俊し、焼付乾燥時に実質的
（て発泡しないもので、かつ得ら九九塗膜はフレーバー
性、密着性、耐腐蝕性に優れたものであり、例乏ば、特
開昭５３−１２２８号公報、特開ＦＩＥ４５３−１２８
５号公報、＃開明５５−３４８１号公報、特開昭５ｓ−
３４８２号公報及び特開昭５９−１３５２６０号公報に
記載の水分散性塗料を用いることができる。

その一つの具体例として、（メタ）アクリル酸、７マル
酸、マレイン酸、クロトン峻、イタフン酸等のカルボキ
シル官能性不鉋和単令体と（メタ）アクリル酸エステル
、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、塩化ビニル
等の不飽和単雫体ｋを重合開始剤の存在下で約５０〜約
１８０℃の温度で約１〜約２４時間反応させてカルボキ
シル基含有共重合体を合成し、ついで該共重合体にエポ
キシ樹脂を触媒の存在下で約５０〜約２００℃の温度で
反応せしめて得られるアクリル変性エポキシ樹脂を中和
剤で中和し、更に水を加えて得ら九るアクリル変性エポ
キシ樹脂系水性塗料を挙げることができる。

また、該塗料には、水分散性樹脂の水分散化を助ける次
めの補助溶剤及び／又は周状フレパス部への塗料の濡れ
・を向上させ、かつ塗料表面の皮張りを防Ｉｆ１．する
溶剤等の水混和性有機溶剤を塗料【対し約１０重量％以
下の範囲、好ましくけ約２〜約７重量％の範囲内で含有
せしめることができる。

上記溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、
ｎ−プロパツール、インプロパツール、ｎ−ゲタノール
、５ｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、イソブ
タノール等のアルキルアルコール順、メチルセロソルブ
、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、メチル力ルヒトール、エチル力ルヒトール等ノ
エーテルアルコール類、メチルセロソルブアセテート、
エチルセロソルブアセテート等のエーテルエステル類、
その他ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ダイア七ト
ンアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等が
挙げられる。

また、上記塗料の濡れ及び塗膜の皮張りを防止する溶剤
としては、特に沸点が１８０℃以上のものが好ましい。

水性塗料の固形分濃度は、一般に約１５〜約３５重命％
の範囲内にあることが好ましい。

本発明における予備加熱は、スリーピース缶又はツーピ
ース缶の缶底部及び／又は缶脚下部に対して行なわれる
が、缶底部のみの予備加熱でも本発明の目的は達成され
る。しかしこの場合水性媒体の蒸発に時間がかかりすぎ
て経済的に不利となるため缶用下部をも同時に予備加熱
することにより、水性媒体の蒸発が早くなｈ１焼付乾燥
時に発泡のない塗膜を得ることができる。

予備加熱による缶外面の金属表面温度は、約り０℃〜約
１００℃、好まし７〈け約り０℃〜約９５℃の範囲の温
度で行なうのが有利である。金属表面温度が約３０℃未
満の場合は発泡の防止効果が少なく、又逆に金属表面温
度が約１００℃より高い場合は水の沸点又はそれ以上と
なり発泡しやすくなり好ましくない。

ま念、本発明にいう缶用下部外面とは、缶胴外面中央部
から缶底部外面の端までのことを意味する０ 予備加熱を行なう媒体としては、気体又は液体を用いる
ことが可能である。中でも気体としては加熱２２！気が
最も便利で経済的である。又液体としては温水を用い次
場合缶に付着し次媒体の洗浄が容易でしかも作業環境面
からも有利である。

予備加熱を行なう時の缶の状態は特に限定されるもので
はないが、一般には、未乾＃ｐ、塗料のタレを防止する
几めに缶は水平方向で、かつ回転していることが好まし
い。

金属缶としては、ブリキ又はアルミニタムから形成され
るツーピース缶、ブリキ、ティン・７リー・スチール等
の表面処理鋼板やアルミニタム等の軽金属板から形成さ
れた任意のスリーピース缶が使用され、缶胴の継目は、
ハンダ付、接着剤による接合、溶接による接合等の任意
の手段によるものが用いられる。

スプレー塗装は、スプレーガンからの吹付の他に静電塗
装も用いることができ、缶の内面に、乾燥塗膜として約
８〜約２５Ｐ／Ｗ？の塗付量で施こすのがよい。１次、
塗膜の焼付け、約１６０〜約２１０℃の温度で、約１０
〜約５分間の条件で行なうことができる。

なお、本発明の特徴とする予備加熱を施すことによって
発砲を防止することができるが、該予備加熱前の塗装工
程においてスプレー塗装時の缶の回転数を従来の約２．
ＯＯＯ〜２，５００ｒｐｍから約３．ＯＯＯ〜約５．Ｏ
ＯＯｒｐｍに上昇させること及び該スプレー塗装後の後
処理を従来全く行なわれなかったものを約２，０００〜
約５，０００ｐｐｍの回転数の範囲、好ましくは約３，
０００〜約５．ＯＯＯｒｐｍの回転数の範囲で約０．２
〜約１０秒、好ましく約０．２〜約５秒の範囲内で施す
ことによりさらに焼付乾燥時の塗料の発砲を防止するこ
とが可能である。

ｒ−− 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。実施
例中部及び％は重量部及び重量％を示す。

実施例１ （Ａ）多価カルボン酸樹脂溶液の製造 ｎ−ブチルアルコール　　　　　　　７５０部メタクリ
ル酸　　　　　　　　　　　３００部スチレン　　　　
　　　　　　　　　１５０部エチルアクリレート　　　
　　　　　　　５０部１２７５部 上記し＆ｎ−ブチルアルコールを窒素ガス置換し念４つ
ロフラスコに仕込み１００℃に加熱し、上記したｎ−ブ
チルアルコールを除く混合物を約３時間かけて滴下し念
。その間窒素気流下で温度を約１００℃に保ち、滴下終
了後同条件で更に約３時間反応した。その後減圧留去に
より未反応モノマーを除去し、更にｎ−プチルアルコー
ルヲ加えて固形分を約３０％に調整した。かくして得ら
れ九多価カルボン酸祷脂の樹脂酸価は３９０、ガードナ
ーホルト粘度（２５℃で測定、以下、同じ温度条件で測
定）はＺ１ヘリーゲ標準液色数は３以下であった。

［Ｂ）エポキシ樹脂溶液の製造 エピコート８２８　　　　　　　　　　５７８部（シェ
ル化学製、ビスフェノール型エポキシ樹脂）ビスフェノ
ールＡ　　　　　　　　　　３２１部トリーｎ−ブチル
アミン　　　　　　　　０．３部エチレングリコールモ
ノエチルエーテル　　　５．７部１０００．０部 窒素ガス置換し次４つロフラスコに上記した混合物を仕
込み、徐々に加熱し、１６０℃〜１７０℃で約５時間反
応せしめた。かくして得られたエポキシ樹脂のエポキシ
価（樹脂１００ｆ当りのエポキシ基のモル数）は０．０
１８、ガードナーホルト粘度（４０％ブチルカルピトー
ル溶液）Ｚ２゜ヘリーゲ色数３以下、樹脂溶液の固形分
９０％、であり次。

〔Ｃ〕水性塗料の製造 ■　〔Ａ〕　　のアクリル樹脂溶液　　　　２５０部■
　〔Ｂ〕　　のエポキシ樹脂溶液　　　　４７２部■　
ｎ−グチルアルコール　　　　２６４．５部■　脱イオ
ン水　　　　　　　　　　１３．５部■　２−ジメチル
アミノエタノール　　４．９部［相］　２９％アンモニ
ア水溶液　　　　１３．５部２０３６．７部 ４つロフラスコに■〜■を仕込み１１５℃に加熱し均一
化してから■および■を加え１１０℃で約３時間反応せ
しめたところ樹脂酸価が５０になっ念。その後約８０℃
に冷却し■を添加してから、徐々に■を加えて水性塗料
を得た。得られ九本性塗料の特性を下記に示し次。

ＰＨ７，１ 粒子径　　０．１４μ 固形分　　２５．１％ 次いで有機溶剤を約５０℃約６００ａ＋Ｈ５’で３時間
減圧留去して脱イオン水で固形公約２５％に調整し低溶
剤含有水性塗料を製造し念。得られ次水性塗料の特性を
下記に示し友。

Ｆ’、Ｈ７，０ 平均粒子径　　０．１３μ 固形分　　　　２５．２％ 粘度　　　　　２０ＣＰＳ 比粘度（＊１）　　０．２９ 希釈剤中の有機溶剤量　２．９％ 希釈剤中の有機溶剤組成をガスクロマトグラム分析で測
定し九結果を下記に示す。

ｎ−ブチルアルコール　　　　　　０．１６エチレング
リコールモノプチル エーテル　２．７ その他　　　　　　　　　　　　　ｔｒａｃｅ合計　２
．８６％ （※１） 有機溶剤の粘度　ｒ 溶液の粘度　　　ｒｐ　　とし念とき ｒ　　ｐ　　−ｒ 比粘度＝□− 有機溶剤はジメチルホルムアミドラ使用、ｒｐは溶液濃
度１％での測定値 次いで、常法によって製缶したアルミニウム蓋を片巻締
し次スリーピースの２５０？缶に７り’）ル変性エポキ
シ樹脂塗料の塗料液温４０℃、スプレー圧力４０ＫＩＩ
／ｅｉ１、スプレーノズルとして、３５Ｋｑ／ｅｉの圧
力下で水を１分量計　３．４１吐出する缶胴用ノズルお
よび０．８ｔを吐出する缶蓋用ノズルを使用し、該塗料
を１缶当り缶胴２２０！ｌｖ。

缶蓋７０■の塗膜量となるようにスプレー塗装し次。次
に直ちに缶を水平にして毎分約５０回転させながら缶底
部外面および缶胴下部外面に加熱空気で約１５秒間予備
加熱を行なった。該素材外面温度は約８０℃であり念。

さらに、該予備加熱を行なっ之缶をガスオーブンで１６
５℃で４分間焼付を行って水性塗料で内面被覆し次スリ
ーピース缶を作製した。

本実施例で作製し食缶の金属露出程度は極めて良好であ
りエナメルレータ−による電流値は２４缶測定において
、平均で０．０２ｆｉＡであっ九。また周状フレパス部
での塗膜割れは全く発生していないことが確認された。

実施例２ 常法によって製缶し次ブリキのツーピースの２５０２缶
に実施例１と同じ水性塗料を実施例１と同じスプレー塗
装条件で、缶胴２２０岬、缶底７０■の塗膜量となるよ
うにスプレー塗装後、直ちに缶を水平にして毎分約５０
回転させながら缶底部外面から、加熱空気で約４５秒間
予備加熱を行なった。該素材外面温度は約９２℃であり
念。

次に直ちに、２つの部分に分れ几ガスオープ〉で第１部
分で９０’−２分間及び第２部分で２００℃−２分間焼
付を行ならて水性塗料で被覆したツーピース缶を作製し
念。

本実施例で作製した缶の金属露出程度は極めて良好であ
り、エナメルレータ−による電流値は２４缶測定におい
て、平均で０．０４ｆｉＡであ。′ｆｉ：、。

ま之穿み部での発泡は、全く発生していないことが確認
された。

実施例３ 常法によって製造したアルミニウムのツーピースの２５
０１缶に、実施例１と同じ水性塗料を実施例１と同じス
プレー塗装条件で、缶胴１１０１９缶底３０■の塗膜量
となるようにスプレー塗装後、直ちに缶底から約１０ｃ
ｎ１缶外面を９０℃の温水に約１０秒間浸漬し、予備加
熱し次いで′ガスオープンで２００℃２分間焼付けを行
ない水性塗料で被ダし次ツーピース缶を作製し次。

本実施例で作成し之缶の金属露出度は極めて良好であり
、エナメルレータ−による電流＃は２４缶測定において
平均０．８５ｆｉＡであった。ま几窪み部での発泡は全
く発生していないことが、確認され次。

比較例１ 常法によって製缶したアルミニウム蓋を片巻締し次炭酸
２５０２缶の缶胴に、実施例１と同じ水性塗料を用いて
、実施例１と同じスプレー塗装で条件２２０１！ｌｉ、
缶蓋に７０■の塗膜量となるようにスプレー塗装後、１
６５℃で４分間焼付を行なって水性塗料で被覆し次スリ
ーピース缶を作製した。本比較例で作製した缶の金属露
出をエナメルレータ−による電流値は２４缶測定におい
て、平均で６．３８常Ａ１最高で２１．２ｍＡを示し念
。また周状フレパス部での発泡による塗膜割れが１缶当
り平均で１５箇所見出され念。

比較例２ 常法によって製造し次アルミニウムのツーピース缶の２
５ｏｆ缶に実施例１と同じ水性塗料を用いて、実施例１
と同じスプレー塗装条件で、缶胴２２０Ｗ、缶底７０■
の塗膜量になるようにスプレー塗装後、直ちに缶を水平
にして、毎分約５０回転させながら、缶口部から缶内部
に向けて約４５分間熱風を当てて予備加熱し念ところ、
缶口部から缶胴中央部にかけて素材表面温度が約９０℃
にな内た。次に直ちに２つの部分に分れ之ガスオープ〉
で第１部分で９０Ｃ−２分間及び＠２部分で２００℃−
２分間焼付を行なって、水性塗料で被覆したツーピース
缶を作製した。

本比較例で作製し之缶の金属露出をエナメルレ−クーに
よる電流値け２４缶測定において、平均で５．３４ｍＡ
Ｘｉ高で１２．７ｆｉＡを示し次。また窪み部での発泡
は数多く確駆され念。

【図面の簡単な説明】

第１図は内面塗装スリーピース缶の断面図、第２図は内
面塗装ツーピース缶の断面図である。 】・・・・７ラング部、２・・・・缶用下部、３・・・
・缶底部、４・・・・線巻締部、５・・・・フレパス部
、６・・・・内面保護塗膜、７・・・・缶用上部、８・
・・・缶用下部、９・・・・缶底部、１０・・・・内面
保護塗膜、１１・・・・缶底の窪み部 特許出願人　（１４０）関西ペイント株式会社１１　図 ￥２０ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６０年特許願第１４３３６５号 ２、発明の名称 内面塗装缶の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住　所　　兵庫県尼崎市神崎町３３番１号名　称　　（
１４’Ｏ）関西ペイント株式会社昭和６０年９月４日 （発送日　　昭和６０年９　月２４日）５、補正の対象 明細書中「発明の詳細な説明」の欄 補正の内容 １、明細書第１頁の９行目と１０行目の間に「３、発明
の詳細な説明」を挿入する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属缶内面に水性塗料をスプレー塗装し、焼付乾燥する
   前に、予め缶底部外面および／または缶底に直角な方向
   の缶胴下部外面を予備加熱して、焼付乾燥時の塗料の発
   泡を防止することを特徴とする缶内面塗装缶の製造方法
   。