(57)【要約】【課題】インナーワックス含有塗料塗装板における塗膜剥離を未然に防止し，かつ成形性にも優れた缶蓋用アルミニウム合金塗装板を提供すること。【解決手段】アルミニウム合金板よりなる基板と，基板の片面又は両面に形成した水系または溶剤系の塗料よりなるプレコート層とを有する缶蓋用アルミニウム合金塗装板である。プレコート層には，塗料の固形分１００重量部に対し，片面当たり０．１〜１０重量部のインナーワックスが含有されていると共に，プレコート層の表面には，アウターワックスが５〜７０ｍｇ／ｍ２塗布されている。アウターワックスに対するインナーワックスの混合比率が３０％未満であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金板よりなる基板と，該基板の片面又は両面に形成した水系または溶剤系の塗料よりなるプレコート層とを有する缶蓋用アルミニウム合金塗装板において，
上記プレコート層には，上記塗料の固形分１００重量部に対し，片面当たり０．１〜１０重量部のインナーワックスが含有されていると共に，上記プレコート層の表面には，アウターワックスが５〜７０ｍｇ／ｍ２塗布されていることを特徴とする缶蓋用アルミニウム合金塗装板。
【請求項２】
請求項１において，上記アウターワックスに対するインナーワックスの混合比率が３０％未満であることを特徴とする缶蓋用アルミニウム合金塗装板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，プレコート層として水系または溶剤系の塗料を塗装してなる，成形性に優れた缶蓋用アルミニウム合金塗装板に関する。
【０００２】
【従来技術】
アルミニウム合金塗装板は，一般に，熱延（熱間圧延）−冷延（冷間圧延），あるいは熱延−冷延−中間焼鈍−冷延の後，下地処理−塗装処理（プレコート）という製造工程において製造され，アルミニウム合金板よりなる基板と，基板の片面又は両面に形成した下地と，その上に形成した水系または溶剤系の塗料よりなるプレコート層とを有する構造となる。
【０００３】
缶蓋用のアルミニウム合金塗装板は，缶蓋への成形時に，潤滑剤を塗布することなくプレス加工が行われる。そのため，成形前のアルミニウム合金塗装板そのものに潤滑性を付与しておく必要がある。
塗装板に潤滑性を付与する方法としては，プレコート層の表面に付加的に塗布するワックスであるアウターワックスを用いる方法と，予めプレコートを構成する塗料中に含有させるワックスであるインナーワックスを用いる方法の２種類がある。
【０００４】
缶蓋成形のような高面圧の加わるプレス加工の場合は，アウターワックスのワックス切れ，即ち，塗装表面上におけるアウターワックス膜が保持できず，油膜切れを起こし成形不良となる不具合が生じる場合がある。
近年になって，上記ワックス切れ等のアウターワックスにまつわる問題を解消するために，アウターワックスの代替としてインナーワックスが多用されてきている。
【０００５】
インナーワックス含有の塗装板に関するものとしては，例えば，塗装焼き付けする際に，開始５秒後に１１０℃以下，１０秒後に１８０℃以下に制御する方法（特許文献１参照），アルミニウム合金板の表面粗さを板厚との関係で限定したもの（特許文献２参照），塗膜量４０〜２００ｍｇ／ｄｍ２での焼き付けの際の昇温速度を５〜２０℃／ｓｅｃに制御する方法（特許文献３参照），酸価と数平均分子量を限定した樹脂を乳化剤として，ワックス水性分散体と変性エポキシ樹脂の水性分散体からなる組成物（特許文献４参照），塗膜表面の有機潤滑粒子の粒径が１０μｍ以下であり，分布密度が５０個／ｍｍ２以上または面積率が０．２５％以上，塗膜厚が０．５〜１５μｍであるもの（特許文献５参照）等がある。
【０００６】
しかし，缶蓋用アルミニウム合金塗装板において，単に塗膜にインナーワックスを含有させるだけでは，缶蓋成形時にキズが発生するあるいは塗膜が剥離する等の不具合が生じる場合があり，更なる改善が望まれていた。
【０００７】
また，上記のインナーワックスを含有させる方法ではなく，アウターワックスの塗布状態を調整して，缶蓋成形時における様々な不具合を解消しようとした技術もある（特許文献６参照）。しかしながら，このアウターワックスの塗布状態の調整を行うだけでは，缶蓋成形時における種々の不具合を確実に解消させることは困難である。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２４４７７８号公報，
【特許文献２】
特開平１１−２８５７５３号公報，
【特許文献３】
特開平１１−３１９７０５号公報，
【特許文献４】
特開平１１−３４３４５５号公報，
【特許文献５】
特開２０００−１７６３７２号公報，
【特許文献６】
特公平６−９７１６号公報
【０００９】
【解決しようとする課題】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，インナーワックス含有塗料塗装板における塗膜剥離を未然に防止し，かつ成形性にも優れた缶蓋用アルミニウム合金塗装板を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題の解決手段】
本発明は，アルミニウム合金板よりなる基板と，該基板の片面又は両面に形成した水系または溶剤系の塗料よりなるプレコート層とを有する缶蓋用アルミニウム合金塗装板において，
上記プレコート層には，上記塗料の固形分１００重量部に対し，片面当たり０．１〜１０重量部のインナーワックスが含有されていると共に，上記プレコート層の表面には，アウターワックスが５〜７０ｍｇ／ｍ２塗布されていることを特徴とする缶蓋用アルミニウム合金塗装板にある（請求項１）。
【００１１】
本発明においては，上記のごとく，プレコート層にインナーワックスを含有させ，さらにプレコート層の表面に上記所定量のアウターワックスを塗布する。これにより，上述した課題を確実に解決することができる。
すなわち，上記プレコート層にインナーワックスを含有させるのみでは，塗膜（プレコート層）表面のワックス分布にムラが生じるため潤滑性がばらつき，蓋加工時に塗膜にキズが入ったり，塗膜が剥離する場合があるが，アウターワックスをさらにプレコート層表面に付与することにより，インナーワックスだけの場合のワックス分布のムラを補い，全面に均一な潤滑性能が得られ，キズや塗膜剥離を防止できる。そして，この効果を確実に発現させるためには，上記インナーワックスを含有させたプレコート層の表面に，更にアウターワックスを塗布し，かつ，上記インナーワックスの含有量を上記所定の範囲に限定した上で，上記アウターワックスの塗布量を上記所定の範囲に限定することが必要である。
【００１２】
すなわち，上記プレコート層には，上記塗料の固形分１００重量部に対し，片面当たり０．１〜１０重量部のインナーワックスを含有させる。上記インナーワックスの含有量が０．１重量部未満の場合には，塗装板表面の潤滑が不足し，アウターワックスがあったとしても蓋加工時にキズや塗膜剥離が発生しやすく，さらには塗装板がくびれたり，破断に至る場合がある。一方，１０重量部を超える場合には，後述するようなアウターワックス中にインナーワックスが混入する現象が顕著になり，その混入量が多くなりすぎる。これにより，インナーワックスとアウターワックスの両者が存在することによる上記の効果が飽和するのみならず，蓋加工ラインの搬送経路にワックスが堆積し，搬送に不具合をきたしてしまう。より好ましくは，インナーワックスの含有量を０．１〜６重量部とするのがよい。
【００１３】
また，上記プレコート層の表面には，アウターワックスを５〜７０ｍｇ／ｍ２塗布する。アウターワックスの塗布量が５ｍｇ／ｍ２未満の場合には，インナーワックスとアウターワックスの両者が存在することによる上記の効果がほとんど得られず，蓋加工時にキズや塗膜剥離が発生するばかりでなく，実生産ラインにおいて均一な膜厚コントロールを行うことが困難となる。一方，７０ｍｇ／ｍ２を超える場合には，インナーワックスとアウターワックスの両者が存在することによる上記の効果が飽和するのみならず，蓋加工ラインの搬送経路にアウターワックスが堆積し，搬送に不具合をきたしてしまう。より好ましくは，アウターワックスの塗布量は５〜５０ｍｇ／ｍ２とするのがよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明における上記アウターワックスとしては，例えば，パラフィン，ペトロラタム等の石油ワックスや，パーム油等の植物性ワックスがよく用いられるが，アウターワックスとして使用できるものであれば，公知の様々なワックスが適用できる。また，これらは単独あるいは混合物として用いることができる。
【００１５】
また，上記インナーワックスとしては，カルナウバ等の植物系ワックス，ラノリン等の動物系ワックス，マイクロクリスタリン等の鉱物系ワックス，ポリエチレン等の合成ワックスが用いられるが，インナーワックスとして使用できるものであれぱ，公知の様々なワックスが適用できる。また，これらは単独あるいは混合物として用いることができる。
【００１６】
また，上記プレコート層に用いることができる水系塗料としては，例えば，エポキシアクリル系樹脂がある。
また，上記プレコート層に用いることができる溶剤系塗料としては，例えば，エポキシフェノール系樹脂，塩ビオルガノゾル系樹脂，エポキシユリア系樹脂，熱硬化ビニル系樹脂，ポリエステル系樹脂がある。
また，上記基板となるアルミニウム合金板としては，例えばＡｌ−Ｍｇ系合金，Ａｌ−Ｍｎ系合金等種々の缶蓋用アルミニウム合金板を適用することができる。
【００１７】
次に，本発明においては，上記アウターワックスに対するインナーワックスの混合比率が３０％未満であることが好ましい（請求項２）。
インナーワックスとアウターワックスの両者を施した本発明の塗装板を缶蓋に成形する場合，塗装板あるいは成形品がプレス装置の部品（塗装板が接触するロールやガイド等）に付着する現象であるブロッキングが生じ，塗装板や成形品のフィード不良を発生させる場合がある。フィード不良が発生すると，プレス内で二度打ちが起こり，塗装板のバリや破片が生じる。そのため，この場合には，一旦プレスを止めて清掃する必要があり，生産効率を著しく低下させる。
【００１８】
一方，インナーワックスとアウターワックスの両者を付与した例ではないが，上記ブロッキングの一種である型離れ不良を解決しようとする技術として，前述した特許文献６に記載されたアウターワックスの塗布状態を調整する方法が知られている。
即ち，アウターワックスを塗布する場合，塗装板をアウターワックスの融点（例えばパラフィンワックスの場合は約６０℃）以上に加熱して，アウターワックスを塗布し，さらに，コイル状に巻き取る際に，アウターワックスの融点以上の温度に塗装板の温度を維持して巻き取り作業を行う必要がある。この前提のもと，連続塗装処理されたＡｌ−Ｍｇ系合金板にアウターワックスとしてのパラフィンワックスを一定量塗布後，６０〜１５０℃で保持しつつ，６０〜１２０℃の温度で巻き取る方法が提案されている。
【００１９】
しかし，実際には，上記方法だけではブロッキングを確実に防止することができず，ブロッキングに起因するフィード不良の発生を解消するには至らなかった。
【００２０】
即ち，従来においては，上述したように，塗装板や成形品が金型に付着するのは，アウターワックスの塗布量や分布が原因と考えられていた。
ところが，アウターワックスとインナーワックスの両方を施した塗装板においては，本発明者らが鋭意研究を重ねた結果，インナーワックスがアウターワックスに混入し，そのインナーワックスの混合比率が３０％以上となると，アウターワックスが粘着性をもつようになることを解明するに至った。
そして，アウターワックスが粘着性をもつことが原因となり，塗装板や成形品がプレス装置の部品であるロールやガイド等に付着しやすくなり，塗装板や成形品のフイード不良を発生させていたことが判明したのである。
【００２１】
なお，上記混合比率とは，アウターワックスの単位面積当りの重量をＡ（ｍｇ／ｍ２），アウターワックス中に混入したインナーワックスの単位面積当りの重量をＢ（ｍｇ／ｍ２）としたときのＢ÷（Ａ＋Ｂ）×１００（％）のことを言う。
【００２２】
そして，上記のごとく，インナーワックス及びアウターワックスの含有量および塗布量を上記特定の範囲に限定した上，上記アウターワックスに対するインナーワックスの混合比率を上記のごとく３０％未満に限定することによって，プレス時のブロッキングを確実に防止することができることを見い出したのである。そして，これにより，缶蓋の生産効率を飛躍的に向上させることができる。
【００２３】
上記混合比率を３０％未満とするには，インナーワックスとアウターワックスの上記所定量にコントロールすると共に，必要に応じてラインでの塗装焼き付け後の巻き取り張力等の製造条件をコントロールする方法がある。
【００２４】
【実施例】
本発明の実施例に係る缶蓋用アルミニウム合金塗装板につき，より具体的に説明する。
本例では，アウターワックス量およびインナーワックス量の異なる供試材を１４種類作製して，混合比率も異なるようにして，これらをプレス加工する際の塗膜剥離状況，およびブロッキングによるフィード不良の発生状況を調査するプレス試験を行った。
【００２５】
まず，アルミニウム合金板よりなる基板として，材質Ａ５１８２，質別Ｈ１９，板厚０．２５ｍｍのアルミニウム合金コイルを準備し，連続塗装ラインにて，このコイルを巻きほどきながら下地処理−塗装処理−アウターワックス塗布を行い，再度コイルに巻き直した。
【００２６】
下地処理としては一般的なクロメート処理を，約２０ｍｇ／ｍ２の条件で，上記基板の両面に対して行った。
塗装処理としては，上記基板を缶蓋に成形した際にその内面側となる面に塩ビオルガノゾル系樹脂を約１００ｍｇ／ｄｍ２，缶蓋の外面側となる面にエポキシユリア系樹脂を約４５ｍｇ／ｄｍ２を塗装焼き付けした後，両面にアウターワックスを塗布した。上記両面の各樹脂には，インナーワックスとしてカルナウバを所定量含有せしめた。アウターワックスとしては，パラフィンを所定量塗布した。
【００２７】
次に，前記塗装後のコイルを巻きほどいて得られた塗装板における，蓋内面側及び蓋外面側の樹脂のアウターワックス付着量，及びアウターワックス中へのインナーワックスの混合比率を測定した。その結果を表１に示す。表１中のＰＨＲは，ＰＥＲ  ＨＵＮＤＲＥＤ  ＲＥＧＩＮの略であり，樹脂の固形分１００重量部に対するインナーワックスの含有量（重量部）として広く用いられている単位である。
【００２８】
アウターワックス付着量およびアウターワックス中へのインナーワックスの混合比率の測定方法は次の通りである。
片方の面（表面）に付着しているアウターワックスを一定量のヘキサンで洗い流し，回収する。アウターワックスとして用いられているパラフィンワックスはヘキサンに溶解するため，ほぼ回収可能である。また，アウターワックス中に混入したインナーワックスもアウターワックスと一緒に回収される。このようにして回収したアウターワックス及びインナーワックスを含んだヘキサンを８０℃に加熱して濃縮した後，アウターワックスとインナーワックスを四塩化炭素で溶解もしくは分散し，ガスクロマトグラムにて分析した。
【００２９】
【表１】
2004160512.tif 000002
【００３０】
次に，上記１４種類の供試材を用いて，実際に缶成形用のプレス装置によってプレス試験を行った。そして，供試材をフィードさせるときのブロッキングによるフィード不良の発生状況，供試材のプレス時における塗膜剥離の状況，搬送ラインのワックスの堆積状況を調査した。
プレス装置としては，入り側から順に，板を挟んで送るためのフィードロール−蓋加工金型−フィードロール−シアーを備えた連続加工装置を用いた。そして，連続プレス回数は１０万回とした。
【００３１】
調査結果を表１に併記する。
また，評価基準は次のとおりとした。
＜フィード性＞
○：加工部がすべて等間隔で良好な場合。
△：加工部が等間隔でない場合があるが，隣り合う加工部が重ならない場合。
×：隣り合う加工部が１回でも重なる場合。
【００３２】
＜潤滑性＞
○：加工部に全くキズのない場合。
△：加工部にキズがあるが，アルミニウム合金の基板は露出していない場合。
×：加工部にキズがあり，アルミニウム合金基板が露出しており，塗膜剥離の前兆が現れている場合。
【００３３】
＜ワックス堆積＞
○：加工金型にほとんど堆積しない場合。
△：加工金型にワックスが堆積するが，アルミニウム合金基板にキズが発生しない場合。
×：加工金型にワックスが堆積し，アルミニウム合金基板にキズが発生する場合。
【００３４】
＜総合評価＞
◎：すべての評価において○の場合。
○：△が１つ，○が２つの場合。
△：△が２つ，○が１つの場合。
×：１つでも×がある場合。
【００３５】
表１から知られるごとく，インナーワックス含有量あるいはアウターワックス付着量が上記の所定の範囲を下回る供試材１，２，３は，いずれも加工部にキズが入りアルミニウム合金よりなる基板が露出した。
インナーワックス含有量あるいはアウターワックス付着量が上記の所定の範囲を上回る供試材１１，１３，１４は，いずれもワックス堆積が発生した。
【００３６】
これに対し，インナーワックス含有量およびアウターワックス付着量が共に上記所定の範囲内の供試材４，５，６，７，９，１０は，潤滑性，ワックス堆積とも△のレベル以上であり，量産可能なレベルであった。
但し，アウターワックス中へのインナーワックス混合比率が３０％以上の供試材８，１２，１４はフィード性が劣る結果となった。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように，本発明によれば，アウターワックスとインナーワックスの両者を施した塗装板であって，プレス加工時の塗膜密着性に優れ，ワックス堆積も未然に防止し，かつプレス加工時のブロッキングをも未然に防止することでフィード不良を解消しうる成形性に優れた缶蓋用アルミニウム合金塗装板を提供することができる。