(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の缶内面に相当する側に潤滑性樹脂を乾燥重量でＷ１（ｇ／ｍ２）、鋼板の缶外面に相当する側に潤滑性樹脂を乾燥重量でＷ２（ｇ／ｍ２）塗布し、Ｗ１＜Ｗ２で、かつＷ１が０．０１ｇ／ｍ２以上５．０ｇ／ｍ２  未満、Ｗ２が０．０１ｇ／ｍ２超５．０ｇ／ｍ２  以下の範囲を満足することを特徴とするＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板。
【請求項２】
請求項１記載の潤滑性樹脂がワックスであることを特徴とするＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板。
【請求項３】
請求項１記載の潤滑性樹脂が硬化性塗料固形分  １００重量部に対して、ワックスを０．５  〜  １００重量部添加した潤滑性塗料であることを特徴とするＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、絞りしごき（ＤＩ）加工性、製缶後物性に優れたＤＩ缶（Ｄｒａｗｎ  ａｎｄ  Ｉｒｏｎｅｄ  Ｃａｎ）用潤滑性樹脂被覆鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料缶の分野ではその製缶法から３ピース缶と２ピース缶に分けられるが、近年ではビール、ジュース、炭酸飲料の需要の増大から２ピース缶が増加傾向にある。２ピース缶の中でも使用金属量が少ないこと、軽量であること等の理由から、ＤＩ缶が最も注目されている。
【０００３】
ＤＩ缶用金属板としては、一般に錫めっき鋼板またはアルミニウム板が使用されているが、環境上の問題から成形時に使用する潤滑剤（クーラント）の削減ならびにそれに伴うＤＩ缶用金属板のコストダウンが求められている。
そこでワックスあるいは熱硬化性塗料中に潤滑性物質を配合して成る潤滑性樹脂を鋼板に塗布したＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板が、特開昭５１−６３７８７  号公報、特開昭５２−７６２３６  号公報、特公昭５８−１８２２９  号公報、特公昭６０−４７５３号公報、特公平１−３７４２８  号公報等に開示されているが、いずれも耐食性、製缶性等の点で不十分である。原因として、プレコート樹脂が製缶加工に耐えられず塗膜欠陥を保有したまま、缶として使用されたことが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＤＩ加工性すなわち製缶性に優れ、かつ製缶後の耐食性も良好なものが得られるＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、鋼板の缶内面に相当する側に潤滑性樹脂を乾燥重量でＷ１（ｇ／ｍ２）、鋼板の缶外面に相当する側に潤滑性樹脂を乾燥重量でＷ２（ｇ／ｍ２）塗布し、Ｗ１＜Ｗ２で、かつＷ１が０．０１ｇ／ｍ２以上５．０ｇ／ｍ２  未満、Ｗ２が０．０１ｇ／ｍ２超５．０ｇ／ｍ２  以下の範囲を満足することを特徴とするＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板であり、また本発明は、前記潤滑性樹脂がワックスであることを特徴とするＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板であり、また本発明は、前記潤滑性樹脂が硬化性塗料固形分  １００重量部に対して、ワックスを０．５  〜  １００重量部添加した潤滑性塗料であることを特徴とするＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板である。
【０００６】
【作用】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用する鋼板は、板厚０．１  〜０．５ｍｍ  の冷延鋼板を使用するのが好ましい。潤滑性樹脂の鋼板への塗布性を向上させるために、酸洗、電解脱脂等の表面清浄処理工程を施すことが好ましい。また、耐食性の向上を目的として、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｚｎの元素から選ばれた１種あるいは２種以上のめっきを施しても良い。さらに鋼板と潤滑性樹脂の密着性の向上を目的として、冷延鋼板あるいはめっき鋼板上に、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸亜鉛カルシウム、リン酸スズ等のリン酸塩系の化成処理被膜やジルコニウム−フェノール系の化成処理被膜やクロム水和酸化物被膜を施しても良い。
【０００７】
本発明に使用する潤滑性樹脂として、ワックスと潤滑性塗料が挙げられる。
本発明に使用するワックスは、パラフィンワックス、マイクロスタイリンワックス、ペトロラタム等の石油ワックス、モンタンワックス等の鉱物ワックス、密ろう、カルバナワックス等の動植物ワックス、ポリエチレンワックス、低分子量ポリプロピレン等の合成ワックスが好ましい。またそれらの変性品、改質品も使用できる。またワックスの融点は特に限定されないが、６０℃以上であることが好ましい。６０℃未満の場合、極圧状態での粘度が高くなり、若干潤滑性が低下する。
【０００８】
本発明に使用する潤滑性塗料は、硬化性塗料と前述のワックスから構成される。硬化性塗料としては、塩化ビニル系共重合塗料、エポキシ・フェノール系塗料、エポキシ・アミノ系塗料、ポリエステル・アミノ系塗料、エポキシ・アクリル系塗料およびエポキシエステル・アミノ塗料のような公知の塗料が使用される。他にエポキシ・ウレタン系塗料、ポリエステル・ウレタン塗料等のウレタン系塗料も加工性が良好で使用可能である。缶に使用されることを考慮すると、食品衛生上問題がない塗料を使用することが好ましい。
【０００９】
ワックスの硬化性塗料  １００重量部に対する配合率は、０．５  〜  １００重量部であることが好ましい。０．５  重量部未満の範囲では成形加工性、潤滑性向上の効果が不十分であり、  １００重量部超の範囲では硬化性塗料の凝集力を低下させ、パウダリングを発生させる危険性があること、および製缶後の耐食性、塗料密着性を低下させる危険性があるので好ましくない。特に好ましい範囲は１０〜６０重量部の範囲である。硬化性塗料の種類としては熱硬化性、光硬化性塗料が塗装しやすさの点から好ましい。
【００１０】
本発明のＤＩ缶用鋼板への潤滑性樹脂の塗布量は乾燥重量で、缶内面に相当する側をＷ１（ｇ／ｍ２）、缶外面に相当する側をＷ２（ｇ／ｍ２）とした場合、Ｗ１＜Ｗ２で、かつＷ１が０．０１ｇ／ｍ２以上５．０ｇ／ｍ２  未満、Ｗ２が０．０１ｇ／ｍ２超５．０ｇ／ｍ２  以下を満足することが必要である。
Ｗ１≧Ｗ２の場合、摩擦係数が缶外面の方が大きくなり、加工度が大きな外面と加工度が小さな内面との間で加工速度にずれが発生し、板の厚み方向に剪断力が発生し、胴切れが発生する。
【００１１】
Ｗ１が５．０ｇ／ｍ２  以上、あるいはＷ２が５．０ｇ／ｍ２  超の場合、加工後の脱脂工程でワックスの脱離が十分でなく、塗料の密着性不足や濡れ性不良が発生する。またＷ１が０．０１ｇ／ｍ２未満の場合、パンチスリーブから缶が取り出せなくなり（ストリップ性不良）、一方Ｗ２が０．０１ｇ／ｍ２以下の場合、潤滑性不良となり胴切れが発生し、いずれの場合もＤＩ加工性が不良で製缶不能となる。
【００１２】
好ましい塗布量は、Ｗ１＝０．０５〜１．０ｇ／ｍ２  、Ｗ２＝０．０８〜３．０ｇ／ｍ２  である。特に好ましい範囲として、Ｗ１＝０．０８〜０．５ｇ／ｍ２  、Ｗ２＝０．１  〜１．０ｇ／ｍ２  が挙げられる。
また、本発明の目的を損なわない範囲で、界面活性剤、帯電防止剤、防錆顔料（クロム酸カルシウム、クロム酸鉛、クロム酸亜鉛、ストロンチウム−クロメート等のクロム酸系顔料およびリン酸亜鉛、ポリリン酸亜鉛、トリポリリン酸アルミ、リン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミ等のリン酸系顔料、モリブデン酸亜鉛カルシウム、メタホウ酸バリウム、ベンゾチアゾリルチオコハク酸等）、着色顔料（二酸化チタン、硫酸バリウム等）、導電フィラー（カーボンブラック、ニッケル粉、銅粉、グラファイト等）、シリカ粉末（湿式シリカ、気相シリカ等）、分散剤（ポリカルボン酸等）、アンチブロッキング剤（非晶質シリカ、ゼオライト等）、滑剤、酸化防止剤等の１種あるいは２種以上を添加しても良い。
【００１３】
本発明の潤滑性樹脂の塗装は、スピンコート、ロールコート、スプレーコート、浸漬塗装、カーテンフローコート、ハケ塗り、バーコート塗装、電着塗装等の公知の手段によって行われる。
塗装された潤滑性樹脂の焼付けは８０〜  ３００℃位の熱風によって、１秒〜１０分間程度加熱することにより行われる。なお、前記焼付けは、赤外線加熱、高周波誘導加熱等を単独または併用して行うことが好ましい。
【００１４】
本発明の潤滑性樹脂被覆鋼板は潤滑性に優れており、ＤＩ缶に最適である。ＤＩ製缶法は通常の製缶工程および装置で行われる。即ち、カッピング、ＤＩ成形、トリミング、脱脂、化成処理、缶内面・外面塗装の順で行われる。クーラントがなくても製缶可能であるが、製缶治具への型かじり防止のために使用した方が良い。クーラントは鋼板に一般に使用されるが溶液型、アルミニウム板に一般に使用されるエマルジョン型のいずいれのものでも使用可能である。さらには水をクーラントとして使用することも可能である。
【００１５】
また、化成処理も省略可能であるが、塗料密着性向上を目的として行っても良い。本発明の鋼板から得られる缶は公知のプレコート鋼板とは異なり、製缶後の塗装を必要とする。製缶後の塗装は一般的な缶内外面用塗料（エポキシ−フェノール系、エポキシ−アミノ系、塩化ビニル系、アルキド系、ポリエステル系、アクリル系等の１種あるいは２種以上）をスプレー塗装等で１コートあるいは２コート施すことが好ましい。耐食性の点から２コート施すことが好ましい。缶外面側に関しても、一般的な缶外面用塗料（塩化ビニル系、エポキシ−アミノ系、エポキシ−ポリアミド系、（変性）エポキシエステル系、アルキド系、ポリエステル系、アクリル系等の１種あるいは２種以上）を１コートあるいは２コート施すことが好ましい。
【００１６】
製缶後の塗装により、公知のプレコート鋼板の問題点であった耐食性が大きく改善され、ぶりきＤＩ缶よりも優れた耐食性、塗料密着性が得られる。
本発明の潤滑性樹脂被覆鋼板は、ＤＩ缶の他、公知の絞り缶、絞り−再絞り（ＤＲＤ）缶、特開平２−２６３５２３号公報等で公知の薄肉化深絞り（ＤＴＲ）缶、溶接缶、接着缶や缶蓋、缶底として使用可能である。またアルミニウム板にも同様の処理を行い、アルミニウムＤＩ缶等やアルミニウム缶蓋を得ることも可能である。また電子レンジ・オーブン用のトレイとしても使用可能である。また電子・電気分野、自動車分野にも適用可能である。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。
まず、実施例、比較例で共通に用いる潤滑性樹脂の塗布方法や試験条件および評価基準を示す。
【００１８】
（１）  潤滑性樹脂の塗布方法
鋼板（あるいは表面処理鋼板）の両表面を通常の方法で電解脱脂した後、ロールコータにより両面に塗布した。塗布後、熱風循環式乾燥機で乾燥・焼付けを行った。
（２）  ＤＩ成形性試験
公知の方法で２１１  サイズ（６５ｍｍφ）にＤＩ加工後、公知の方法で脱脂，洗浄，乾燥を行った。得られた缶を目視にて観察した。なおクーラントには水を使用し、製缶後の化成処理は省略した。
【００１９】
（３）  缶性能試験
得られた缶内外面に対して、エポキシ−アミノ系塗料を乾燥重量で５ｇ／ｍ２  塗布し、乾燥・焼付け後、さらに塩化ビニル系塗料を５ｇ／ｍ２  塗布し、乾燥・焼付けを行った。
得られた両面塗装缶に対して以下の試験を行った。
【００２０】
１）ＥＲＶ試験
得られた缶の中に１％ＮａＣｌ水溶液を入れ、缶体を陽極、炭素棒を陰極として＋６Ｖの電圧をかけた時の通電電流値（ＥＲＶ値）を求めた。ＥＲＶ値は少ない程、被覆の欠陥が少なく、缶の健全性が高いことを示す。
２）塗料密着性
缶胴部を５０×５０ｍｍのサイズに切断し、ＪＩＳ−Ｋ−５４００に準拠して、碁盤目状に切り傷をいれ、その上に粘着テープを貼り、それを剥がした後の塗料の付着状態を目視で観察した。切り傷の間隔は１ｍｍで、ます目の数は１００  個、粘着テープはＪＩＳ−Ｚ−１５２２に規定するセロハン粘着テープを使用した。評価基準を表１に示す。
【００２１】
【表１】
0003590990.tif 000002
【００２２】
３）実缶実験
１．５  ％クエン酸水溶液と１．５  ％ＮａＣｌ水溶液を１：１の割合で混合した試験液を１缶当り３５０ｃｃ  充填し二重巻き締めした後、３８℃で３ヶ月放置し缶内面の腐食の状態を観察した。
（実施例１〜３，７，比較例１〜５）
厚さ０．２４５ｍｍ  の冷延鋼板（調質度：Ｔ−４）にリン酸亜鉛系の化成処理（日本パーカー（株）製「パルボンド  Ｌ３０２０」，皮膜重量  ２．０ｇ／ｍ２）を施して得られる化成処理鋼板に対して、パラフィンワックス（融点＝７０℃），酸化ポリエチレンワックス（融点＝１３０  ℃），またはエポキシ・フェノール系塗料１００  重量部にパラフィンワックス（融点＝７０℃）を４３重量部混合して得られる潤滑性塗料を塗布した。塗布後、鋼板温度をワックスの融点より２０℃高い温度に加熱し、１０秒間保持した。塗布量を表２に、評価結果を表３に示す。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
【表３】
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【００２５】
（実施例４）
厚さ０．２４５ｍｍ  の冷延鋼板（調質度：Ｔ−４）にリン酸鉄系の化成処理（日本パーカー（株）製「パルホス１０７７」，皮膜重量  ０．５ｇ／ｍ２）を施して得られる化成処理鋼板に対して、パラフィンワックス（融点＝７０℃）を塗布した。塗布後、鋼板温度をパラフィンワックスの融点より２０℃高い温度に加熱し、１０秒間保持した。塗布量を表２に、評価結果を表３に示す。
【００２６】
（実施例５）
厚さ０．２４５ｍｍ  のティンフリースチール（以下ＴＦＳとする。調質度：Ｔ−４）に対して、パラフィンワックス（融点＝７０℃）を塗布した。ＴＦＳの金属クロム量は１００ｍｇ／ｍ２、クロム水和酸化物量は２０ｍｇ／ｍ２  であった。塗布後、鋼板温度をパラフィンワックスの融点より２０℃高い温度に加熱し、１０秒間保持した。塗布量を表２に、評価結果を表３に示す。
【００２７】
（実施例６）
厚さ０．２４５ｍｍ  の冷延鋼板（調質度：Ｔ−４）に対して、パラフィンワックス（融点＝７０℃）を塗布した。塗布後、鋼板温度をパラフィンワックスの融点より２０℃高い温度に加熱し、１０秒間保持した。塗布量を表２に、評価結果を表３に示す。
本発明の実施例は比較例に比べて、いずれの場合も優れたＤＩ加工性、製缶後の缶物性を有している。比較例１、２は缶内面塗布量Ｗ１が缶外面塗布量Ｗ２より多く、ＤＩ成形時に胴切れが発生している。比較例３はＷ１が０．０１ｇ／ｍ２に満たないのでＤＩ成形後ストリップ不良に至っている。また比較例４はＷ１、Ｗ２とも０．０１ｇ／ｍ２に満たないのでＤＩ成形時に胴切れが発生している。比較例５はＤＩ成形性は良好であるが、Ｗ１、Ｗ２がそれぞれ５．０ｇ／ｍ２  を超えているので脱脂工程でのワックスの脱離が不十分であり、製缶後に塗布した塗料が内外面とも密着性試験、実缶試験で剥離がみられた。また比較例６はＤＩ成形性は良好であったが、Ｗ２が５．０ｇ／ｍ２  を超えているので、製缶後に塗布した外面塗料の密着性が悪く、さらに実缶試験でも外面塗料の剥離がみられた。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のＤＩ缶用潤滑性樹脂被覆鋼板及びこれで製造されたＤＩ缶は、優れたＤＩ加工性、塗料密着性を有し、従来のＤＩ製缶法と比較して、クーラント量の削減が可能で環境の汚染が少ない製缶方法の達成が可能である。