(57)【要約】【課題】【解決手段】内面塗装工程において、金属容器１の内面に、エポキシアクリル共重合体樹脂及びフェノール樹脂を含有する樹脂組成物である内面塗料３を塗装した金属容器の製造方法であって、該内面塗料３が、（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、１〜５重量％を含有することを特徴とする金属容器の製造方法。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面塗装工程において、金属容器の内面に、エポキシアクリル共重合体樹脂及びフェノール樹脂を含有する内面塗料を塗装した金属容器の製造方法であって、該内面塗料が、
（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、
（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、
（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、
（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、
１〜５重量％を含有することを特徴とする金属容器の製造方法。
【請求項２】
前記内面塗装工程の前後に、少なくともカッピング工程、アイアニング工程、下地塗装工程、外面印刷工程、ネッキング加工工程及び口部のねじ加工工程を有することを特徴とする請求項１記載の金属容器の製造方法。
【請求項３】
前記内面塗装工程の前後に、少なくともカッピング工程、アイアニング工程、下地塗装工程、外面印刷工程、ネッキング加工工程、口部のフランジ加工工程を有することを特徴とする請求項１記載の金属容器の製造方法。
【請求項４】
前記内面塗装工程の前後に、少なくともインパクト加工工程、下地塗装工程、外面印刷工程、ネッキング加工工程を有することを特徴とする請求項１記載の金属容器の製造方法。
【請求項５】
前記内面塗装工程を、全製造工程中において、少なくとも２回行うことを特徴とする請求項２〜４記載の金属容器の製造方法。
【請求項６】
前記請求項１〜５記載のいずれかの製造方法で製造される金属容器であって、該金属容器に塗装される内面塗料が
（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、
（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、
（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、
（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、
１〜５重量％を含有する樹脂組成物であることを特徴とする金属容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内面が樹脂組成物で塗装された金属容器の製造方法に関し、さらに詳しくは金属容器との密着性、耐食性及びフレーバー性を損なうことなく、耐加工性に優れると共に、特に耐レトルト性に優れた金属容器の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、炭酸飲料、コーヒー、紅茶、ビール、スポーツ飲料等を収納する金属容器の内面には、アルミニウム等の金属と内容物である飲料との直接的な接触を防止するために、樹脂組成物である内面塗料が塗装されている。このような内面塗料としては、特７−２３２７３７号公報に開示されたエポキシ樹脂とアクリル樹脂の共重合体と、ポリ塩化ビニルとフェノール樹脂から構成される樹脂組成物がある。又特開２００２−３６１７８４号には、主な含有樹脂組成物として、（ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６５：３５〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、（ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が５〜４５重量％で構成され、（ｃ）アクリル樹脂が、任意共重合モノマーを０〜２０重量％含有し、さらに、フェノール樹脂の添加量を、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、１〜７重量％に限定した内面塗料がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような金属容器の内面塗料は、前者のようにポリ塩化ビニルを含有するものにあっては、近年の脱塩化ビニルの環境意識の高まりに逆行する内面塗料であると共に、後者のような内面塗料にあっては、金属容器の製造工程において、内面塗装後における耐加工性、特にネッキング加工工程及びねじ加工工程後における容器本体の内面塗膜の耐加工性、耐レトルト性が著しく劣るという欠点がある。すなわちネッキング加工工程及びねじ加工工程後において、内面塗膜の通電値の測定値が悪く、内面塗膜の損傷が著しいという欠点があった。
【０００４】
この発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、金属容器との密着性、耐食性及びフレーバー性を損なうことなく、特に耐加工性及び耐レトルト性に優れた金属容器の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、請求項１記載の発明に対応する手段は、内面塗装工程において、金属容器の内面に、エポキシアクリル共重合体樹脂及びフェノール樹脂を含有する内面塗料を塗装した金属容器の製造方法であって、該内面塗料が、（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、１〜５重量％を含有することを特徴とする金属容器の製造方法である。
【０００６】
請求項２記載の発明に対応する手段は、内面塗装工程の前後に、少なくともカッピング工程、アイアニング工程、下地塗装工程、外面印刷工程、ネッキング加工工程及び口部のねじ加工工程を有することを特徴とする金属容器の製造方法である。
【０００７】
請求項３記載の発明に対応する手段は、内面塗装工程の前後に、少なくともカッピング工程、アイアニング工程、下地塗装工程、外面印刷工程、ネッキング加工工程、口部のフランジ加工工程を有することを特徴とする金属容器の製造方法である。
【０００８】
請求項４記載の発明に対応する手段は、内面塗装工程の前後に、少なくともインパクト加工工程、下地塗装工程、外面印刷工程、ネッキング加工工程を有することを特徴とする金属容器の製造方法である。
【０００９】
請求項５記載の発明に対応する手段は、内面塗装工程を、全製造工程中において、少なくとも２回行うことを特徴とする金属容器の製造方法である。
【００１０】
請求項６記載の発明に対応する手段は、前記いずれかの製造方法で造られる金属容器であって、この金属容器に塗装される内面塗料が（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、１〜５重量％を含有する樹脂組成物であることを特徴とする金属容器である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次にこの発明の実施の形態を説明する。
本発明に用いられる内面塗料３は、（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成される。アクリル樹脂／エポキシ樹脂が１２／８８未満の場合、水性の分散媒中での樹脂の分散が不安定、塗装が不可能であるという欠点があり、又アクリル樹脂／エポキシ樹脂が３３／６７を超えると、塗膜の加工性、耐食性が低下するという欠点がある。この樹脂組成物は、親水性溶媒中に溶解又は分散させて均一とし、スプレー又はロールコーティング等公知の方法により金属容器内面に塗布し、その後加熱することにより硬化させ金属容器内面に塗膜を形成する。本発明の製造工程において用いられる内面塗料３の被覆は、図１及び図２に示すように、金属容器の容器本体２の内面、すなわち、内容物である飲料と接触する部位に内面塗料３を形成するものであり、容器本体２の口部、肩部及び胴部の内面に塗布されれば、本発明の効果は十分に得られる。前記金属容器の金属材料としては、アルミニウム、スチール、ブリキ等の金属材料が用いられる。
【００１２】
本発明に用いられる内面塗料３は、図１に示すねじ付金属容器、図５に示すＤＩ缶、図８及び図９に示すインパクト成形によって製造される、ねじ付き金属容器又は小型のエアゾール容器に適用でき、特に図中のＸの部位等の遡性変形が大きく、加工度が高い部位の内面塗料として有効である。図２（ａ）（ｂ）は、ねじ付き金属容器である図１のＡ部拡大断面を示しており、金属容器１の容器本体２の内面に、内面塗料３が塗装された状態を示す拡大断面図である。本発明者等は、本発明の製造工程で用いられる内面塗料３を、従来の内面塗料と比較して、エポキシアクリル共重合体におけるフェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量を、４６〜５５重量％と多くすると共に、アクリル樹脂中の任意共重合モノマーを２１〜５０重量％と多くすることにより、耐食性及びフレーバー性を損なうことなく耐加工性に優れ、特に耐レトルト性に優れた金属容器を製造できることを見出したのである。
【００１３】
本発明の製造工程で用いられる内面塗料３におけるエポキシ樹脂は、平均分子量が１００００〜２００００のエポキシ樹脂と、平均分子量が３００００〜６５０００のフェノキシタイプのエポキシ樹脂が混合されたものである。平均分子量が１００００〜２００００のエポキシ樹脂の含有量は、２５〜３３重量％の範囲であり、平均分子量が３００００〜６５０００のフェノキシタイプのエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％の範囲とされ、好ましくは４８〜５２重量％である。平均分子量が３００００〜６５０００のフェノキシタイプのエポキシ樹脂が４６重量％未満では、加工性、レトルト性、耐食性が劣るという欠点があり、又５５重量％以上では、塗料製造時の粘度が高く、塗料の製造が困難になるという欠点がある。なお、フェノキシタイプのエポキシ樹脂は、高分子タイプのエポキシ樹脂とも呼ばれ、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＦタイプ、ビスフェノールＡタイプとビスフェノールＦタイプの混合タイプもある。
【００１４】
本発明に用いられるアクリル樹脂は、メタクリル酸が３０〜６０重量％、スチレンが２１〜５０重量％、任意共重合モノマーが２１〜５０重量％で構成されている。任意共重合モノマーとしては、例えば、共重合物、エチルアクリレート、メタクリ酸メチルの１種又は２種以上が用いられる。任意共重合モノマーが２１重量％未満の場合、加工による下地追随性が悪くなり、又レトルト処理において、塗膜剥離が生じ易くなるという欠点がある。又任意共重合モノマーが５０重量％を超える場合、香料が塗膜へ吸着し、フレーバー適性が劣るという欠点がある。
【００１５】
本発明に用いられるフェノール樹脂は、平均分子量が３００〜１０００の大きさのものが用いられる。フェノール樹脂の添加量は、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して１〜５重量％である。１〜５重量％に限定した理由は、
１重量％未満では、硬化性及び耐食性が劣る。又５重量％を超えて添加した場合は、塗膜の硬化が進み、加工による下地追随性が悪くなるという欠点がある。その他、本発明に用いられる内面塗料には、その他ブチルセロソルブ等の溶剤、添加剤が含有されてもよい。
【００１６】
次に、本発明に係る内面塗料を塗装する塗装工程を含む、一連のねじ付金属容器の製造工程を説明する。図３はこの発明に係る第１実施の形態を示す図面である。図３は、ねじ付金属容器の製造工程を示す図面であり、図３（ａ）は、アルミニウムの板材を、有底筒状に成形するカッピング工程から、胴部をしごいて引き延ばすアイアニング工程を示す図面である。図３（ｂ）は、口部先端を切り揃えるトリミング工程、図３（ｃ）は洗浄・乾燥工程を経た後、容器本体２の外面にホワイトコート又はサイズコート等のベースコートを施す下地塗装工程である。この下地塗装を行う場合、製造ラインには、下地塗装機（ベースコーター）が一台組み込まれ、この下地塗装機の一対のアプリケーターローラ及びメータリングローラにより、下地塗装が施されている。図３（ｄ）は下地塗装の上に印刷を施す外面印刷工程、図３（ｅ）は容器本体２の内面に、ノズル４により内面塗料３をスプレー塗装する内面塗装工程である。図３（ｆ）（ｇ）は、ネッキング工程であり、通常ネッキングマシンに取付けられたダイによって、容器本体２の口部を、複数回に亘って所望の外径まで絞るものである。図３（ｈ）はねじ加工工程である。この第１実施の形態の特徴は、ネッキング工程の前工程である図３（ｅ）に示す内面塗装工程において、この内面塗料３が、（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、１〜５重量％を含有する塗料であり、この内面塗料３をスプレー塗装するものである。なお、ネッキング工程以外の他の工程前に内面塗装が行われてもよい。
【００１７】
図４はこの発明に係る第２実施の形態を示す図面である。この第２実施の形態の特徴は、第１実施の形態と異なり、内面塗装工程が全製造工程中において、少なくとも２回行われる実施の形態である。すなわち、図４（ｉ）のねじ加工工程の前に、再度内面塗装工程を有する金属容器の製造方法である。図４（ｆ）〜図４（ｇ）におけるネッキング加工工程が終了した容器本体２の口部に対して、内面塗膜の修復を目的として、洗浄後に再塗装を行うものである。この２回の内面塗装により、容器本体２の内面塗装は完全化される。そして、内面塗膜が修復され通電値も一層低下する。その他の製造工程は、第１実施の形態と同様である。
【００１８】
図５はこの発明に係る第３実施の形態を示す図面であり、通常のＤＩ缶の製造工程を示す図面である。図５において、Ｘの部位の加工性が高く、本発明等は特にＸの部分の多段ネッキング加工工程における内面塗料１３の耐加工性及び耐レトルト性の向上を図ったものである。図７（ａ）は、アルミニウムの板材を、有底筒状に成形するカッピング工程から、胴部をしごいて引き延ばすアイアニング工程を示す図面である。図７（ｂ）は、口部先端を切り揃えるトリミング工程、図７（ｃ）は洗浄・乾燥工程を経た後の容器本体１２に、ホワイトコート又はサイズコート等のベースコートを施す下地塗装工程、図７（ｄ）は下地塗装の上に印刷を施す外面印刷工程、図７（ｅ）は、容器本体１２の内面に塗装を施す内面塗装工程である。図７（ｆ）（ｇ）はネッキング工程であり、通常ネッキングマシンに取り付けられたダイによって、容器本体の口部を複数回に亘って所望の外径まで絞る工程である。図３（ｈ）はフランジ加工工程である。この第３実施の形態の特徴は、ネッキング工程前の図３（ｅ）の内面塗装工程において、ノズル１４から内面塗料１３をスプレー塗装することにより行われる。内面塗料１３は、（Ａ）エポキシ樹脂とアクリル樹脂の重量比が６７：３３〜８８：１２の範囲で共重合して形成され、（Ｂ）フェノキシタイプの重量平均分子量３００００〜６５０００のエポキシ樹脂の含有量が４６〜５５重量％で構成され、（Ｃ）アクリル樹脂が、メタクリル酸、スチレン及び任意共重合モノマーで構成され、任意共重合モノマーを２１〜５０重量％含有し、（Ｄ）フェノール樹脂が、エポキシアクリル共重合体１００重量％に対して、１〜５重量％を含有する塗料である。なお、ネッキング工程以外の他の工程前において、内面塗装が行われてもよく、又全製造工程中において、少なくとも２回以上内面塗装が行われてもよい。
【００１９】
図８は、本発明の第４実施の形態を示す図面である。図８に示す金属容器は、インパクト成形により製造されるねじ付金属容器２２である。又図９は本発明の第５実施の形態を示す図面である。小型のエアゾール容器２３であり、いずれも本発明の製造工程で用いられる内面塗料を被覆した金属容器である。インパクト成形後に行われるＸの部位の遡性変形が大きいので、内面塗装工程で内面塗料として用いることで、同様に耐加工性及び耐レトルト性に効果的である。本実施の形態において、同様に全製造工程中において、内面塗装が少なくとも２回以上行われてもよい。
【００２０】
【実施例】
本発明に係る樹脂組成物で構成された内面塗料を塗装したねじ付金属容器の製造方法と、従来のねじ付金属容器の製造方法によって製造されたねじ付金属容器について、各々通電値とフレーバー性を比較した。
＜試験条件＞
▲１▼加工性通電値ｍａｘ；ボトル缶のねじ部まで１％食塩水を入れ、ＤＣ６．３Ｖ
３秒後を測定。
▲２▼レトルト性１通電値；キャッピングをして、水に浸漬し、１２５℃×３０分処理後のねじ部の通電値を測定。
▲３▼レトルト性２通電値；市販のコーヒー飲料をホットパック＋ＬＮ２充填＋キャッピングをして、１２５℃×３０分処理後のねじ部の通電値を測定。
▲４▼耐食性メタカリ通電値；メタ重亜硫酸カリウム３００ｐｐｍ・クエン酸１重量％・塩化ナトリウム６００ｍｇ／Ｌ・エタノール１０重量％の調整水を１００ｍｌ、ボトル缶に入れ、キャッピングし、倒立にて、４０℃×３日保存後のねじ部の通電値を測定。
▲５▼フレーバー性ＫＭｎＯ４；ボトル缶に４００ｍｌの精製水を入れ、１２５℃×３０分処理後の抽出液の過マンガン酸カリウム消費量。
※参考
通電値が小さい場合は、下地金属の露出が少なく、塗膜の割れ、剥離、ダメージが少ない状態であり、加工性やレトルト性及び耐食性が良好である。又過マンガン酸消費量が小さい場合、塗膜からの有機物の抽出が少ない。
【表１】
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＜試験結果＞
耐レトルト性・耐加工性の試験結果から、本発明に係る製造方法によれば、ネッキング加工、ねじ加工後の金属容器の内面塗膜の通電値が低くなり、特に大きな遡性変形を伴う加工後のレトルト処理においても、内面塗膜の損傷が著しく少ないという結果が得られた。又フレーバー性の試験結果において、過マンガン酸の流出量が著しく小さいという試験結果が得られた。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、金属容器との密着性、耐食性及びフレーバー性を損なうことなく耐加工性に優れ、特に耐レトルト性に優れるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る第１又は第２実施の形態の製造方法で製造される、ねじ付金属容器を示した断面図。
【図２】図１のＡ矢視部の拡大断面図。
【図３】この発明に係る製造方法における各製造工程を示す第１実施の形態を示す図面。
【図４】この発明に係る製造方法における各製造工程を示す第２実施の形態を示す図面。
【図５】この発明に係る製造方法で製造されるＤＩ缶を示した断面図。
【図６】図５のＢ矢視部の拡大断面図。
【図７】この発明に係る製造方法における各製造工程を示す第３実施の形態を示す図面。
【図８】この発明に係る第４実施の形態の製造方法で製造される、ねじ付金属容器を示した断面図。
【図９】この発明に係る第５実施の形態の製造方法で製造される、エアゾール容器を示した断面図。
【符号の説明】
１  １１  金属容器
２    １２  容器本体
３  １３  内面塗料
４  １４  ノズル
２２  ねじ付金属容器
２３  小型のエアゾール容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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