KR100402255B1 - 내식성이우수한음료용스틸2피스캔의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조방법에 관한 것으로 특히 드로잉 및 아이어닝 방법으로 가공하는 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조방법에 관한 것으로, 음료용 스틸 2피스 캔을 제조하는 데 있어서 주석 도금판을 이용하여 캔을 드로잉 및 아이어닝 방법으로 가공하고, 내면 도료량은 2회 분사 처리하되, 분사량은 1회 분사 후 3-5mg/in², 2회 분사후 6-8mg/in²으로 하여 통상의 조건으로 건조하며, 도료의 분포는 캔의 위로부터 전 높이의 45-65%지점이 최대가 되게 분사하는 것을 특징으로 하며, 음료용 스틸 2피스 캔을 제조함에 있어 본 발명을 통하여 사용되는 도료의 양을 최소화할 수 있으므로 종래의 방법보다 경제적이며, 도료 분사방법을 적절히 하여 우수한 내식성을 얻을 수 있는 효과가 있다. 한편 스틸을 소재로 한 캔의 가공기술이 확대됨에 따라 본 발명의 활용도가 매우 높다고 할 수 있다.

Description

내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조 방법

본 발명은 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조방법에 관한 것으로, 특히 드로잉 및 아이어닝방법으로 가공하는 스틸 캔 내면에서의 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 음료와 식품의 보관에 많이 사용되어온 용기는 내용물의 특성에 따라 용기의 재료 및 형태가 각각 다르며, 용기의 재료는 철강소재, 알루미늄, 유리, 플라스틱, 종이, 나무 또는 도자기류 등이 주로 사용되고 있다. 그 중에서 철강재 용기(이하 스틸 캔, steel can)는 가격이 싸고 내용물에 대한 장기간의 보관 안전성이 우수하므로 가장 널리 사용되고 있다. 스틸 캔은 다른 소재에 비하여 소재 비용뿐만 아니라 가공비용이 낮으며, 사용후 재활용이 가능하므로 가격면에서 크게 유리하다. 또, 스틸 캔은 외부로부터 빛을 차단하여 시간변화에 따른 내용물의 변질을 억제하는 효과가 있으므로 내용물 보관에 있어서 제한이 없이 사용된다.

또, 다른 소재에 비하여 충분한 강도를 가지기 때문에 장거리 운반성 또는 취급성이 우수하다. 이러한 스틸 캔의 특성을 이용하여 최근에는 다양한 형태로 용기를 제조하여 사용하고 있으며 음료와 식품의 저장용기로 점차 용도가 확대되고있다.

스틸 캔용 소재는 내식성을 향상시키기 위하여 강판의 표면에 주석을 전기적인 방법으로 도금하게 되며, 주석 도금이 강판의 표면에 균일하고 치밀하게 형성토록 하여 내용물과의 접촉을 억제하거나 대기조건에서의 부식을 억제한다. 또한 주석도금층에는 아주 미세한 기공과 같은 결함이 있을 수 있으므로 다시 도금층위에 유기물(이하 도료)의 피막을 형성하게 하여 내용물과 캔 표면과의 직접적인 반응을 방지하여 내용물에 대한 안정성을 확보하게 된다.

캔의 종류별 가공방법을 살펴보면, 스틸 캔은 가공방법 즉, 캔 구성요소의 개수에 따라 2피스 캔과 3피스 캔으로 구분한다. 3피스 캔은 몸통(body), 아래 뚜껑(bottom end),그리고 위 뚜껑(top end)의 3개의 구성체로 되어 있으며, 2피스 캔은 몸통과 아래 뚜껑은 일체형으로 되어있고 위 뚜껑이 있어 2개로 구성되어 있다.

3피스 캔으로 가공하는 데는 주로 용접방법이 사용된다. 소재를 절단하여 4각형의 블랭크(blank)로 만들고 블랭크를 기계적인 방법에 의해 원형으로 성형한다. 원형상태에서 양쪽의 절단면을 용접하여 몸통을 형성하며 아래 뚜껑과 위 뚜껑을 체결하여 완성한다. 3피스 캔으로 가공하기 위한 소재의 표면은 앞에서 설명한 바와 같이 표면에 주석도금을 실시하고 가공전에 도료 피막을 형성한 강판을 사용한다 2피스 캔을 가공하는 방법은 캔의 몸통을 가공하는 방법에 따라 두 가지로 나누어 D&I(이하, 드로잉 및 아이어닝, Drawing & Ironing)가공법과 DRD(이하, 드로잉 및 재드로잉, Drawing & Redrawing)가공법으로 구분한다.

드로잉 및 아이어닝 가공방법은 강판에서 절단된 블랭크를 컵의 형태로 가공한 다음 컵의 높이 부분에 해당하는 벽측부에서 두께를 기계적인 방법으로 감소시켜 캔의 높이를 형성하도록하는 가공방법이며, 드로잉 및 재드로잉가공법은 강판으로부터 컵을 형성하고 단계적으로 컵의 직경을 감소시켜 캔의 높이를 형성하게 하는 가공방법이다.

드로잉 및 아이어닝방법과 드로잉 및 재드로잉방법의 차이는 가공방법의 차이이외에도 사용되는 소재가 다르다. 드로잉 및 재드로잉방법에 사용되는 소재는 강판표면에 주석 또는 크롬을 도금한 후에 도금층위에 도료의 피막을 형성하여 가공소재로 사용하지만, 드로잉 및 아이어닝공정에 사용되는 강판의 표면에 전기적인 방법으로 도금을 실시하고 가공 후에 캔의 내면에 도료의 피막을 형성하게 하므로 도료의 피막형성에 있어서 차이가 있다.

캔용 소재는 표면에 전기도금하여 주석의 부착량을 양쪽 면에 각각 2.8gr/m²로 한다. 표면의 주석은 통상의 캔용 소재와는 다르게 도금공정중 열처리에 의한 합금화를 실시하지 않고 강판 표면에 순수한 주석층이 존재하게 한다. 순수한 주석층은 주석의 윤활효과를 이용하기 위한 것으로 합금화되지 않은 주석은 연성이 우수하므로 가공 중 강판과 가공금형 사이에서 발생하는 마찰을 감소시키는 효과가 있다. 강판 표면의 주석량은 주석량이 증가할수록 마찰을 감소시키는 효과가 있으나 필요이상으로 과다한 경우에는 가공 중 주석이 강판표면으로부터 분리하게 되며 분리된 주석이 금형에 쌓이게(주석침적, Sn pick-up)되고 이는 강판 표면에 다시 영향을 미치게 되므로 결국 캔의 표면에 줄무늬 모양의 결함이나 금형의 조기마멸을 가져오게된다. 또한, 주석량이 과소한 경우에는 강판과 금형사이의 마찰에 대한 윤활작용이 충분하지 않기 때문에 캔을 가공하는 과정에서 캔의 일부분에 집중적인 응력이 작용하여 터짐(크랙; crack)이 발생하여 원활한 가공을 할 수 없을 뿐만 아니라 강판과 접촉하고 있는 금형의 마멸에도 영향을 미치게 되는 문제점이 있다

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 드로잉 및 아이어닝 방법으로 가공한 스틸 2피스 캔의 제조방법에 있어서 분사방식에 의한 내면 도료의 도포량을 조절하고 분포상태를 적절히 하여 내식성이 우수한 스틸 2피스 캔을 제조하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조방법에 있어서, 주석 도금판을 이용하여 캔을 드로잉 및 아이어닝 방법으로 가공한 후, 상기 캔의 내면에 도료를 2회 분사 처리하되, 분사량은 1회 분사 후 3-5mg/in², 2회 분사후 6-8mg/in²으로, 도료의 분포는 캔의 위로부터 전 높이의 45-65%지점이 최대가 되게 하여 분사하는 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서는 캔의 내식성을 확보하기 위해서는 소재의 표면과 내용물과의 직접적인 접촉을 억제하는 것이 매우 중요하며 이를 위해서는 내용물을 변질하지않게하는 도료를 선택하여 캔의 내면에 도포한다. 이때 사용되는 도료는 래커(lacquer)라고도 하며 도포방법에 있어서 2피스 캔과 3피스 캔은 아주 다르다. 먼저 3피스 캔의 경우 캔을 가공하기 전에 소재의 표면에 도포하는 방법으로 주로 롤 코팅방법에 의해 도포하게 되며 도료가 묻은 롤을 강판 위에 접촉하게 하고 회전하면서 길이 방향으로 표면에 부착하도록 하며 도포 후 일정한 온도에서 유지하여 액체의 도료내에 포함된 용매를 제거하고 고체화하는 공정을 거치게 된다.

2피스 캔은 캔을 드로잉 및 아이어닝방법으로 기계적으로 가공한 다음 가공층 표면의 주석층 위에 액체의 도료를 도포하는 방법으로 스틸캔의 경우는 내면의 내식성을 확보하기 위하여 2회의 분사공정과 2회의 건조과정을 거치게된다. 이러한 2피스 캔의 도료 도포 방법은 3피스 캔의 도포방법과는 큰 차이가 있으며 다음의 특징이 있다.

먼저 도포방법에 있어 3피스 캔은 캔의 가공전에 실시하므로 일정한 크기로의 전단, 기계간의 이송중에 도료면이 손상을 입게 되며 특히 도료를 도포한 후에 성형가공을 실시하므로 기계적인 마찰에 의해 미세한 손상을 입게 되며 롤에 도료를 묻혀 도포하므로 롤의 상태에 따라 소재의 표면에 균일한 도포가 어렵게 된다. 이러한 기계적인 손상 부위와 불균일한 도포면은 내용물과 쉽게 접촉하므로 내식성을 확보하는데 곤란하며 공정관리가 매우 어렵다.

그러나 2피스 캔의 도료 도포방식은 캔을 가공한 후에 고압의 분사방식으로 캔의 내면에 도포하므로 이송 또는 기계적인 마찰을 피할 수 있으므로 손상이 없으며 분사조건을 적절히 하는 경우 균일한 부착량을 부여할 수 있으므로 내식성이 매우 유리한 특징이 있다.

본 발명에 사용되는 강판의 경우 표면의 도금 부착량은 앞에서 설명한 바와 같이 강판의 상하 양쪽 면에 각각 2.8gr/m²이 사용되었다. 본 발명의 캔 가공방법은 드로잉 및 아이어닝법으로 금형과 펀치(punch)사이 간격에 컵이 위치하게 되며 금형과 펀치사이의 간격을 조절하면 캔의 두께를 다르게 가공할 수 있다. 본 발명에 의한 캔 가공법의 경우 가공후의 두께는 컵의 초기 두께에 비하여 약 3분의 1 정도이므로 두께감소뿐만 아니라 강판표면에서도 마찰이 발생하여 도금층이 변형을 받게 되며 이때 도금층은 가공방향으로 길게 연신되며 일부 표층부에 강판의 노출을 나타내게 된다. 따라서 캔에 보관되는 내용물의 변질을 억제하기 위하여 캔의 내면에 도료를 도포하여 캔의 내면과 내용물과의 접촉을 억제하게 된다. 따라서 도료의 도포는 캔의 내용물 안정성 측면에서 매우 중요하며 분포상태가 균일하고 치밀하여야 하므로 적절한 방법이 사용되어야한다.

본 발명은 내식성이 우수한 2피스 캔의 제조방법에 관한 것으로, 스틸 캔의 내식성을 확보하기 위한 내면도료 도포방법에 관한 것이다. 스틸 2피스 캔을 제조하기 위해서는 캔의 내면에 2회의 도료를 도포하게 되며 종래에는 1회 또는 2회의 도포량을 일정하게 하고 있으며 캔의 바닥 부위와 캔의 높이부위에서의 도료 부착량을 일정하게 하였으나 본 발명에서는 도료를 분사 도포함에 있어서 도료의 분포와 분사량을 변화하여 내식성이 우수한 2피스 캔을 제조하는 것을 특징으로 한다.

드로잉 및 아이어닝에 의해 가공하는 스틸 2피스캔의 내면은 보관되는 내용물에 대한 충분한 내식성을 얻도록 통상 상업적으로 2회의 도료분사와 2회의 건조방식이 사용된다. 그러나 2회의 도료분사를 실시하여도 도료의 분포가 일정하지 않거나 일부 도료가 도포되지 않은 경우에는 철재 캔의 표면과 내용물의 직접적인 접촉에 의해 부식이 진행하게 되므로 내용물을 안전하게 보관할 수 없다. 따라서 캔의 내면 도료기술은 매우 중요하다. 캔 내면의 도료와 내식성과의 상관성은 다음과 같이 설명할 수 있다. 도료의 도포량이 일정량 이상인 경우 캔 내면에서의 도료량이 증가하므로 내식성이 증가하는 것이 일반적이다. 그러나 실제적으로 과다한 도료는 경제적이지 못하며 고속의 캔 제조과정에서는 분사한 도료가 전부 캔의 내면에 부착하지 않고 건조과정에서 용매에 의한 기포발생 등으로 오히려 내식성을 저하시킬 수 있는 단점이 있다.

또한, 도료가 너무 적게 도포되는 경우, 미도포된 표면에서의 소재의 노출에 의해 내식성을 얻지 못하게 되거나 내용물과의 접촉억제 효과가 감소하므로 용기로서의 기능을 발휘할 수 없게 된다. 따라서, 스틸 캔의 충분한 내식성을 얻기 위해서는 최소량의 도료량을 균일하게 분포시킴으로써 내식성을 확보하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 이와같은 문제점을 해결하기 위해 종래의 도료 도포방법과는 다르게 최소량의 도료를 이용하여 내식성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명과 종래의 방법에서의 내식성에 미치는 도료의 도포방법의 차이에 대해 설명한다.

2피스 스틸 캔에서의 내면 내식성은 도료의 영향을 받게 되며 통상 2회의 분사와 건조과정을 거치게 된다. 분사하는 방법은 먼저 1개의 노즐로 캔의 바닥부위를 처리하고 다른 노즐을 이용하여 몸통에 분사하게 된다. 또한 노즐의 분사각도에 따라 캔의 도포상태는 다르게 되며 캔의 높이에 따라 분포가 다르게 된다. 상업적인 종래의 방법에서는 캔의 윗부분에 분사량이 많고 바닥 부위에 적게 된다. 그러나 본 발명에서는 캔 내면에 분사되는 도료의 양을 캔의 아래 쪽에 많게 하여 내식성을 얻게 되는 특징을 갖는다. 또한 도료의 분사량을 종래의 방법 보다 적게하여 충분한 내식성을 얻는 특징이 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

(실시예)

표 1은 스틸 2피스 캔의 내면도료 분사조건을 비교하여 나타낸 것으로 종래예, 비교예 그리고 본 발명의 예를 비교하였다.

[표 1]

사용된 도료의 종류는 통상 상업적으로 사용되는 에폭시계를 대상으로 하였으며 시험조건으로는 캔을 파일럿 설비를 이용하여 상업적인 조건으로 고속으로 가공하였으며 캔의 크기는 용량이 355ml(캔의 직경 88mm 높이 123mm)이며 음료용으로 사용할 수 있다. 가공 후 캔은 세정 후 내면에 도료를 분사하게 되며 사용된 시험기는 상업설비와 동일한 특성을 갖는 파일럿 설비를 이용하여 동일한 조건으로 처리하였다. 또 도료는 900psi(pounds per square inch)의 고압으로 분사한 후 건조조건은 도료의 특성에 맞도록 단계적으로 3단계를 거쳐 100℃-190℃-190℃에서 가열하여 각각 1분씩 유지하여 충분한 건조가 되도록 하였으며, 캔의 가공으로부터 내면도료의 분사 및 건조까지를 연속 공정으로 처리하였다.

또한, 내면 도료분사방법에 있어서 1회 및 2회 분사량은 분사 노즐의 압력을 변화하여 도포량을 조절하였으며 도료분사 전 캔의 무게와 도료분사 후 캔의 무게를 측정하여 도료의 도포량을 산출하였다. 도료의 분사위치는 내식성에 크게 영향을 미치게 되는 인자이며 이때 분사위치는 도료의 도포망이 최대가 되는 점을 캔의 위로부터의 높이로 측정하고 전체 캔의 높이로 나누어 산출하였다. 즉, 분포위치가 증가할수록 캔의 아래 부분에서 최대도포량을 나타내게 된다. 한편 도료의 분사량은 건조 후 도료 도포량은 도료측정기를 이용하여 측정하였다.

다음은 종래예, 비교예 및 본 발명예를 통하여 본 발명의 구성과 특성을 상세히 설명한다.

본 발명의 특징은 앞에서 설명한 바와 같이 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조법에 관한 것으로 캔은 주석강판을 소재로 하여 드로잉 및 아이어닝방법으로 가공하고 내면 도료는 2회 분사처리하되, 분사량은 1회 분사 후 3-5mg/in², 2회 분사 후 6-8mg/in²으로 한 다음 통상의조건으로 건조하며, 도료의 분포는 캔의 위로부터 전 높이의 45-65% 지점이 최대가 되게 분사하는 것을 특징으로 한다. 종래에는 도료의 분사방법에 있어 2회의 분사과정을 거치게 되지만 도료의 도포위치가 캔의 위 부분에서 최대 도포량을 형성하는 방법이며, 분사방법에 있어서는 1회 또는 2회 분사량이 본 발명의 범위보다 높으며 캔 내면에서의 전체 도포량도 높게 되므로 경제적이지 못한 문제점이 있다.

비교예 1과 2는 전체 도포량이 본 발명의 범위보다 낮은 경우를 나타내는 것으로 비교예 1은 최대 도포위치가 본 발명의 범위에 속하고 비교예 2는 캔의 윗부분에 위치하는 경우를 나타낸 것으로 내면도료 작업성과 내식성을 비교하였다. 또, 비교예 3과 4는 캔 내면의 전체 도포량이 본 발명의 범위보다 높은 경우를 나타내는 것으로 최대 도포량의 위치에 따른 내식성의 차이를 조사하기 위한 비교예이다. 비교예 5와 6은 캔 내면의 전체 도포량이 본 발명의 범위에 있으나, 최대 도포량의 위치가 다른 경우의 내식성에 미치는 영항을 조사하기 위한 비교예이다. 발명예 1,2 및 3은 본 발명에 있어서 최대의 내식성을 얻기 위한 도료의 분사방법을 나타낸 것으로 1회 분사에 의해 캔 내면에서의 도포량을 3-5mg/in²으로 하고 2회 분사에 의한 캔 내면에서의 도포량을 6-8mg/in²으로 한 다음 통상의 건조조건을 적용하였으며 최대 도포량의 위치가 캔 높이의 45-65%인 경우의 음료용 스틸 캔 제조 방법을 나타낸 것이다.

본 발명의 구성과 특성을 상세히 설명하기 위하여 표 2에서는 종래예, 비교예 및 발명예의 실시예를 통한 캔 내면의 안정성과 도료분사후 미세한 핀홀(pin-hole) 및 내식성의 특성을 비교하여 나타내었다.

캔 내면의 작업성을 평가하는 수단으로 도료의 분사 후 내면에 형성되는 기포발생 여부와 건조성을 평가하였다. 캔 내면 도료 도포의 목적은 도료가 소재의 표면과 밀착하여 캔 내면과 내용물의 직접적인 접촉을 억제하기 위함이므로 미세한 기포가 형성되는 경우 내용물의 유출 및 접촉이 일어나서 내용물의 변질을 초래하게 되므로 가능한 기포의 발생이 없는 것이 바람직하다. 한편 도료는 고압에서 액상으로 분사되므로 용매에 의해 액체화하게 되며 건조과정에서 용매를 제거하게 된다. 이때, 용매가 제거되는 과정에서 건조성이 좋지 않은 경우에는 캔 내면에 기포가 형성되거나, 완전히 제거되지 못한 용매에 의해 얼룩이 발생하여 캔 내면에 노출되게 된다. 일반적으로 도료의 도포량이 과다한 경우 동일한 건조조건에서는 충분한 건조가 곤란하다. 따라서 도료의 도포량은 도료가 충분히 건조될 수 있도록 적당한 양이 도포되어야한다. 미세한 핀홀은 내용물과 직접 접촉을 하게 되므로 가능한 억제하는 것이 바람직하며 핀홀의 발생은 육안으로 확인하기 곤란하므로 캔의 내면이 노출된 경우 소재의 표면을 선택적으로 부식할 수 있는 용액에 침지하고 전류를 통하여 전기화학적인 부식에 의해 식별되도록 한다.

본 발명에서는 도료분사 및 건조 후 캔 내면에서의 핀홀의 발생을 조사하기 위하여 구리페로시안용액을 사용하였으며 전류를 통과하면 핀홀이 발생한 부위에서푸른색의 점상 결함이 나타나는 현상으로부터 확인하였다. 한편, 캔의 내식성을 평가하는 방법으로 ERV(enamelrationg value)를 사용하게 되며 이는 캔이 도료에 의해 완전히 절연되는 경우 전류의 통과가 없으나 일부 도료의 피막이 손상되어 핀홀등의 결함이 있는 경우는 통전하는 특징을 가지게 되므로 본 발명에서는 이들 전기화학적인 방법을 이용하여 평가하였다.

즉, 캔의 내면에 결함이 있는 경우 캔의 내면과 외면에서의 통과하는 전류의 양을 측정하여 평가하는 방법을 사용하였다. 상기 내식성을 평가하는 ERV 값이 낮을수록 캔의 내면과 외면사이의 도료에 의한 절연 효과가 우수하여 전류의 흐름이 없는 것을 의미하므로 내식성이 우수하다고 할 수 있다.

다음은 본 발명의 특징을 종래예와 비교예를 통하여 설명한다.

[표 2]

표 2는 스틸 2피스 캔의 내식성이 우수함을 나타내는 본 발명의 특성을 나타낸 표이다. 종래에는 도료 분사 후 기포 발생이나 핀홀의 발생은 없으나 내식성 측면에서 1회 분사 후 4.3이상을 나타내며 2회 분사 후에도 0.7이상으로 캔의 내면에 약간의 노출면이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이는 종래예에서의 도료의 최대분포 위치가 본 발명의 경우와는 다르며 최대 분포위치가 25%로서 일부 캔 내면에서 불균일한 도포를 하고 있기 때문이다. 통상 상업적으로 적용할 수 있는 내식성의 범위는 가능한 낮은 것이 바람직하며 내용물의 용도에 따라 약간씩 다른 범위를 갖는다.

그러나 기본적으로 2회 분사 후의 ERV값은 0이 가장 바람직하다고 할 수 있다. 비교예 1은 최대 분포위치가 본 발명의 범위에 있지만 2회 분사 후의 도료량이 너무 낮으며 그 결과로 캔 내면을 충분히 덮지 못하고 일부 미도표면을 형성하여 핀홀을 발생하게 하고 내식성 측면에서도 1.3이상으로 본 발명 보다 열악한 결과를 나타내었다. 또한 비교예 2는 2회 분사 후의 기포발생은 없으나 도료분사량이 발명예 보다 낮으며 최대 분포위치도 다르기 때문에 내식성이 비교예 1보다도 좋지 못하다. 비교예 3과 4는 2회 분사후의 도포량이 각각 10.2와 9.7로서 과다한 도료에 의해 건조후에 약간의 도료가 캔 내면에 잔류하는 현상을 나타내었으며 이로 말미암아 기공이 형성되어 캔 내면이 완전히 도료에 의해 보호되지 못하고 내식성이 저하되어 2회 분사후에도 내식성 값이 2.5이상의 나쁜 결과를 보이고 있다. 비교예 5와 6은 1회 및 2회 분사 후의 캔 내면에서의 도료량이 본 발명의 범위에 속하고 있으나 최대 도포값의 위치에 따른 내식성을 비교하여 나타낸 것이다.

즉, 비교예 5와 6이 적절한 도료량이므로 건조 후 기포나 핀홀의 발생이 없으나 최대 도포위치가 캔의 상단(비교예 5) 또는 하단(비교예 6)에 위치하기 때문에 균일한 도포를 하지 못한 것을 의미하며 이는 도료의 최대 분포위치가 내식성에 크게 영향을 미치게됨을 의미한다.

본 발명예 1,2와 3에서는 드로잉 및 아이어닝에 의한 스틸 2피스 캔을 제조함에 있어서 내식성이 가장 우수한 도료처리조건을 나타낸 것으로 1회 분사량이 3-5mg/in²이며 2회 분사량이 6-8mg/in²으로 하여 통상의 조건으로 건조하며, 도료의 분포량은 캔의 위로부터 전 높이의 45-65% 지점에서 최대가 되게 분사하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조법에 관한 것이다.

스틸 2피스 캔은 내용물의 보관과정에서 소재와 내용물의 접촉을 억제하기 위하여 캔의 내면에 도료를 분사하여 내식성이 우수한 2피스 캔의 제조법에 관한 것이다. 스틸 캔의 경우 1회의 도료 분사에 의해 충분한 내식성을 얻기 곤란하므로 2회의 도료분사를 실시하므로 각각의 분사량이 도료의 품질에 영향을 미치게 된다. 이때, 분사량이 너무 적은 경우(비교예 2)는 도료에 의해 캔의 내면이 충분히 덮히지 못하여 일부 소재의 표면이 노출에 의해 내식성을 향상시킬 수 없음을 알 수 있으며, 너무 많은 경우(비교예 4)에는 건조과정에서 캔의 내면에서 용매가 충분히 취발되지 못하고 잔류하게 되므로 시간의 경과에 따라 미도표면을 형성하게 되며 이의 결과로 내식성이 크게 나빠진다.

본 발명에서는 1회 분사량이 1회 분사 후 3-5mg/m²인 경우에 기포발생이 없으며 건조성이 양호하고 핀홀의 발생없이 내식성이 우수한 특성을 나타내었다. 또 2회 분사 후에는 6-8mg/in²으로 하는 경우 내식성이 우수한 특성을 나타내었다. 비교예 1과 2는 2회 분사후의 도포량이 5.7수준으로 낮아서 충분한 내식성을 얻기에 곤란하였으며 비교예 3과 4는 도포량이 과다한 9.7이상으로 건조과정에서 일부 도료가 남게 되며 잔류한 도료에 의해 내식성이 염화하는 것을 나타내었다. 따라서, 음료용 스틸 2피스 캔을 제조하기 위해서는 도료의 분사 단계별로 분사량 조절이 필요함을 의미하며 내식성이 우수한 조건으로는 1회 분사량이 3-5mg/in²이고 2회 분사량이 6-8mg/in²이었으므로 특허범위로 한정하였다.

한편, 도료의 최대 분포위치는 캔의 내식성에 크게 영향을 미치게되며 종래의 경우(종래예 1) 위치가 25%인 경우 2회 분사후에도 일부 소재의 노출면이 형성되는 것을 알 수 있다. 비교예 5와 6은 도료의 최대 분포위치에 따른 내식성의 영향을 나타낸 것으로서, 1회 및 2회 분사 후의 도료량이 본 발명의 범위를 만족하지만 최대 도료의 위치가 35%(비교예5)와 75%(비교예6)에서 나타나므로 내식성측면에서는 본 발명 보다 낮은 결과를 보이고 있다. 따라서, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 도료의 최대분포위치를 45-65%로 한정하였다. 발명예 1,2와 3은 종래예와 비교예의 전체 도료량에 비해 도료량이 낮음에도 불구하고 분사조건을 변경함에 따라 캔의 내면 도료 작업성이 양호하고 내식성이 우수한 스틸 2피스 캔을 제조할 수 있는 특징을 나타내고 있다.

상기한 바와 같이, 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔을 제조함에 있어 서, 사용되는 도료의 량을 최소화할 수 있으므로 종래의 방법보다 경제적이며, 도료 분사방법을 적절히 하여 우수한 내식성을 얻을 수 있는 효과가 있다. 한편, 스틸을 소재로 한 캔이 가공기술이 확대됨에 따라 본 발명의 활용도가 매우 높다고 할 수 있다.

Claims (1)

1. (정정) 음료용 스틸 2피스 캔의 제조방법에 있어서,

   주석 도금판을 이용하여 캔을 드로잉 및 아이어닝 방법으로 가공한 후, 상기 캔의 내면에 도료를 2회 분사 처리하되, 분사량은 1회 분사 후 3-5mg/in², 2회 분사후 6-8mg/in²으로, 도료의 분포는 캔의 위로부터전 높이의45-65% 지점이 최대가 되게 하여 분사하는 것을 특징으로 하는 내식성이 우수한 음료용 스틸 2피스 캔의 제조 방법.