JPS6036849B2 - 板金製容器の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は飲料および食料品をつめるのに使用される容器
のような側面に重ね合せシームを有する板金製容器の製
法に関する。

本発明が関与するタイプの容器およびこれに付随する経
済的な利点は米国特許第３７７３５８ｙ号明細書に詳細
に記載されている。

前記特許明細書によれば、重ね合せシームはナイロン系
の強力有機接着剤を有する一方の重ね合せマージン（縁
部）を他方の重ね合せマージンの表面にある下塗り塗料
の塗膜として在存する接着性下塗り塗膜に対向させるこ
とによって固着される。重ね合せシームのマージン部分
だけに接着用下塗り塗膜を制限することが許される場合
には、大型シート、たとえば約９１．４加平方（３フィ
ート平方）のシートをローラによってストライプ状に下
塗り塗装することによって行なわれる。

その後でシート全体を加熱炉で競付して下塗り塗膜を硬
化させてから、一方の重ね合せマージンに沿って接着用
下塗り塗膜の層を有す缶本体のブランク３３女程度をシ
ートから切り離す。金属シート全体を硬化温度まで上昇
させなければならないので、焼付はかなりの時間とェネ
ルギを消費する。各シートはゥィケットに立てかけ、分
離され、支持され、加熱炉に徐々に搬送される。ゥィケ
ットは出発点にもどり連続的に循環使用される。加熱炉
は長さを３６．６の（１２０フィート）程度、１辺が４
．６肌（１５フィート）程度の断面積にすることができ
る。このために多量の燃料を消費する。下塗り塗装ロー
ラ表面の不完全、緑部でのブリーディング、うねりを考
えて、下塗り塗膜は一方のマージンが対向するマージン
と接着剤により良好な接着が確実に得られるように、所
要面積および所要量よりかなり余分の中と厚さとで塗布
される。下塗り塗装しようとするシートは、前記の補償
的努力の一部として従来中約２５側（１インチ）にして
いた下塗りストライプ塗装を正しくつけるように一方の
端部に沿って定位暦に合せなければならない。しかしな
がら、これだけ大きなシートを定位層に保持することは
困難である。シート全体を塗膜硬化温度まで上昇させる
のに必要な長時間の焼付時間はは下塗り塗膜を変色させ
ることがある。

もし変色が起り、またもし後続工程で必ず行なわれる装
飾用被膜がこの変色の上に重なるときには、装飾的な外
観が汚れた色合いによって変化し、不合格となって生産
性を低下させることがある。焼付後に大型シートを切断
して缶本体のブランクにするとき、金属素材は２本の切
断線のところで露出する。

切断口の被覆されていない鋼またはアルミニウムの金属
面は最後に製品を充填するとき、中味の製品に直接接触
するので、たとえば米国特許３７６０７５ぴ言明細書に
記載のように、保護膜を作るように別個に処理すること
になる。前述の諸工程のために、多額の費用、主として
大型焼付炉および多量の投入熱量、ウィケットおよびこ
れに付属する搬送装置、ゥィケットが加熱炉を出入する
たびにこれらのウイケットの冷却および加熱を反復する
ことによって生じる熱損失および熱応力およびストライ
プ塗装の不備を補うための余分な塗料による費用が累積
する。

本発明の主目的は、特定の接着用下塗り塗料を缶本体ブ
ランクに塗布することで、生産性を拡大させることにあ
り、その下塗り塗料を、好ましくは、スプレー塗装する
ことにより缶本体プランクの切断織部を保護し、始めて
の試みと思われる接着用下塗り全塗料の塗布面積が対向
する接着剤の塗布面積とほとんど等しく、恐らく側面の
重ね合せシームに必要なわずかの許容限度を越えないよ
うな接着剤重ね合せシームを得ることにある。特に本発
明の目的のひとつは、始めに缶本体のブランクを作り、
後続工程で好ましくは缶本体ブランクの移動する流れの
中で薄膜状の接着用下塗り塗料を塗布し、１秒以内に塗
膜の硬化を始めることによって塗装および硬化を行なう
ことにある。

本発明の別の目的は、接着用下塗り塗料を最低の厚さで
最低の面積に塗布し、下塗り塗装処理に直接隣接した製
造ラインに備えた強力な火焔によって１秒間以内で硬化
できる下塗り塗料を用いて移動するブランク流中であら
かじめ切断された缶本体ブランクを下塗り塗装すること
によって、大型のシートを屍付する焼付炉の必要をなく
することにある。

これに関連する目的は接着用下塗り塗料としてビスフェ
ノールホルムアルデヒドを溶媒に溶解した溶液、又は重
量基準でビスフェノールホルムアルデヒドと、エピクロ
ロヒドリンおよびビスフェノールＡの縮合重合物とを等
量混合し溶媒に溶解した溶液を使用することによって、
異常に速く硬化させ、薄層サイズを得ることにある。従
来の実施法を第１図に例示する。缶本体プランクを切断
する大型シート２川ましま２２の形に接着用下塗り塗料
を塗布する下塗り塗装ローラ２１で塗装される。シート
は前述の如く、１９９００（３９００Ｆ）で８分間の暁
付を要する焼付炉で硬化処理を行なってから対向するデ
ィスクカッターによって第１図で鎖線で示される線の位
置で切断されて、缶本体ブランク２３を切り離す。切断
前に、第１図に示すように反対側に接着性保護塗膜を塗
布するためにシートを裏返えし‘こする工程および本発
明の原理には関係がないが、装飾面を印刷するためにも
う一度髪返えしする工程を含む中間工程がある。第２図
に例示するように、本発明にあっては、素材シート２５
を接着用下塗り塗料を塗装処理しないで、接着用下塗り
塗料であらかじめ塗布されていない缶本体ブランク２７
を常法によって切離し、これらのブランク２７を使用し
て流れ生産が始まる。

出発鋼シート素材２５は通常の低炭素鋼、好ましくは缶
の中味製缶に適すると指定されているクロムメッキ低炭
素鋼とすることができる。

一辺約９１肌（約３フィート）の缶本体の内面となる面
を国特許第３７７３５８ｇ号明細書に記載のように有機
塗膜で被覆されたシートを使用することができる。この
内面は、裸の金属面には本質的に接合しない上層のスト
リップ状のポリアミド接着剤に接合することができる。
素材シートの外面には塗膜がなく、裸の金属面に直接接
合される接着用下塗り塗料を受ける。缶本体の内側に塗
装される有機塗膜は米国特許第３７７３５８９号明細書
に記載されているような１〜８部、好ましは４部のポリ
ビニルアセタール樹脂、５０〜９の部、好ましくは約７
礎郡の１，２ーヱポキシ樹脂、５〜５戊部、好ましくは
約２５部のメチ。

ールフェノール樹脂および０．２〜２．の部、好ましく
は約０．６部の脂肪族アミンのリン酸塩の加熱生成物で
ある。塗膜は成分を相互作用させる以前の前述の成分を
一時的に液体中に加えた溶液または分散液として塗装さ
れる。溶液法の方が好ましく、溶媒の場合でもまた分散
媒の場合でも、液体は特に重要ではない。しかしながら
、使用液体は、１７７〜３４３００（３５０〜６５００
Ｆ）となる焼付温度で揮発性でなければならない。低温
の場合の暁付時間は約２０分間を要し、３４３００（６
５００Ｆ）では１９段、間で十分である。容器本体の内
面に塗装される好適な有機塗膜は前記特許明細書の特定
実施例とすることができる。

成 分 重量部 ェポン（１，２−ェポキシ樹脂） ７０１−アリ
ルオキシー２，４，６−トリメチロールベンゼン
２６．０約１２％のポリビニルアル
コールを含有するポリビニルブチラール
４．０モノ（ジブチルアミン）ピロリン酸塩 ０．
５トルエン １００ブ
タノール ７０本質的な
要件は、容器に接着剤を接合する表面があることである
ので、これらの成分の同等化合物を使用することができ
る。

缶本体ブランク２７は第３図に例示のように流れ作業で
処理すべきであり、このために、ブランクは塗膜面を上
にして、適当な供給ホッパ３０‘こ積重ねることができ
る。

ブランクは順次の供給ステ−ションからコンベヤ（図示
せず）の上に供給される。次にブランクは第３図でみて
遠い方にあるマージンを約２３〆０（４５００Ｆ）に予
熱され、押出しアセンブリ３２を通って順次に前進し、
押出しアセンブリでリボン状の加熱されたポリァミド接
着剤が連続的に予熱された重ね合せマージンに貼着され
、前述の塗膜面に接合する。ポＩＪアミド接着剤は５側
（０．２００インチ）を越える中にする必要がなく、少
なくとも２炭素原子を有するアルキレン基に隔てられた
脂肪族アミド基を操返えす構造を有し、少なくとも０．
４の固有粘度を有することを特徴とする米国特許第３７
７３５８９号明細書の記載の種類のものである。特に線
型超ポリアミドはポリ−１１ーアミノウンデカン酸とす
ることができるが、前記特許明細書に多くの同等ポリア
ミドが列挙されており、超ポリアミドＭＩＬＶＥＸ１２
３５も同様に使用できる。ポリアミド接着剤のリボン３
３はローラ３４に押出し成形され、ローラはリボンをマ
ージンに貼付け、リボン３３は一連のローラ３４′によ
って引続いてのばされ冷却されて、接着剤と缶本体ブラ
ンク２７を切断して作りだすシート２５にあらかじめ塗
装されている有機塗膜３５（第４図参照）との間に強い
接合を生じる。

第３図に示す後続ステーションに於て各缶本体ブランク
の対向側の重ね合せマージンの接着用下塗り塗膜が側面
シームの効果的接合に必要な最低の面積および最低の厚
さに制限されると同時にブランク２７の自由端３７（第
４図参照）を同一接着用下塗り塗膜３８によって保護し
得るような位置に設置された好ましくはスプレー塗布器
ノズル３６によって接着用下塗り塗料を各缶本体ブラン
クの対向する重ね合わされるマージンに下塗り塗装する
。

本発明の場合、接着用下塗り塗料はビスフェノールホル
ムアルデヒドであり、あるいは重量基準でビスフェノー
ルホルムアルデヒドと、ェピクロロヒドリンおよびピス
フェノールＡの縮合重合物の等量混合物を適当な溶媒に
溶解させた溶液とすることができる。

ブチルセルロースのように煙煤を発生しない溶媒が好ま
しいこと以外は比率も塗料用の溶媒も重要な意味を持た
ないことがわかる。固体樹脂の重量基準で１５％溶液を
使用し、コンベヤがブランクを約７３の／分（２４０フ
ィート／分）の速度で搬送する場合に、スプレー塗布器
は約０．０７８〜０．１５畝９／ｃ堆（約２〜４の９／
４平方ィンチ）の最低厚さ、あるいは約０．０００２５
〜０．００１０１肌（約０．００００１〜０．００００
４インチ、すなわち１ミルの１／１００〜４／１００）
の厚さで下塗り塗料を塗布するように調節される。

下塗り塗膜は直ちにメチルエチルケトンに不落性となる
初期硬化を受ける。

初期硬化は接着用下塗り塗料が塗布されている重ね合せ
マージン部だけに強い焔を向けるように全長６１肌の間
隔にわたって配列された６個のバーナ列４川こよって行
なわれる。各缶本体ブランクが強い焔に接触するのは約
１／２秒以下であって、重ね合せマージンの温度は約２
６０〜２８８００（約５００〜５５００Ｆ）に達する。
このような高温度になるのにもかかわらず、下塗り塗膜
の劣化は実際に実施したときに見られなかった。このこ
とはまさしくある程度、缶本体ブランクのマージン以外
の部分が大きなヒートシンクとして作用し、下塗り塗膜
が硬化を受けている重ね合せマージンから急速に熱を伝
導によって搬出してしまうと同時に下塗り塗膜が薄いこ
とによると思われる。前述の如く、下塗り塗料は２６０
〜２８８ｑｏで１秒間以内に硬化してケトン不溶性にな
り得るものでなければならない。好適な下塗り塗料は次
の特性を有し、ブチルセルロースに溶解させたＶＡＲＣ
ＵＭ ８３５７ビスフエノールホルムアルデヒドである
。比重 １．２１０〜１．２
２０軟化点（毛細管法）： ５０〜６０
午０１５０００の熱板上硬化： １２０〜
１８硯砂粘度（アルコール中固形分６０％）：７５〜１
５比ｐＳ 重量減： １２１００（２５００Ｆ） ４〜
６％３７１℃（７０００Ｆ） ２６
〜３２％反応性（結合ホルムアルデヒドの目安としてガ
ムロジンとの４：１ 混合物の融点）： １２１〜１２５００
溶解性：アルコール、ェステルおよびケトンに可溶下塗
り塗膜を冷却して初期硬化の結果として生じる粘着性を
なくするために、接着剤のリボンを貼付マナたままの缶
本体ブランクを順次の冷却ブロック４２の間を通って移
動させる。

缶本体ブランクは空気ジェット（図示せず）によって瞬
間的に冷却された上部ブロックの側に押付けられ、これ
に関連して水冷しール４４は缶本体ブランクが下塗り塗
膜の硬化ステーションを横断するとき、ブランクの上側
に置き得る。下塗り塗膜の冷却に続いて、カッター（図
示せず）が缶本体ブランク間の余分の接着剤リボンを切
り離す。

個々の缶本体ブランクはたとえば米国特許第３４８１８
０ｙ号明細書に記載の如く、ブランクをマンドレルの周
囲でロール成形し、引続いて下塗り塗膜を約２８８ｏｏ
（５５００Ｆ）の温度に加熱すると同時に、ポリアミド
接着剤を約１４９ｏｏ（約３０００Ｆ）に加熱すること
によって活性化し、最終硬化条件をととのえてからマー
ジンを重ね合せて密着するように押し付けて側面シーム
の接合を完成することによって円筒形に成形される。次
にシームを冷却すると、永久接合した端部に蓋のない管
状体が得られ、この管状体にフランジまたは下向きのネ
ックを成形することによって底蓋および頂部蓋を取付け
る条件がととのう。本発明による生産性の増加はかなり
大きくなる。

厚い下塗り塗膜を必要とせず、また多数のストライプ状
に下塗り塗料を塗布する長い塗装ローラの慎重を要する
塗布操作がなくなる。加熱炉による競付およびこれにと
もなう装置が不要になる。もし、裸の切断端が１個のス
プレーノズル３６によって適正に保護膜を必ずしも形成
するとは限らない場合には安全のために第二のスプレー
／ズルを使用することもできる。バーナー４０を下塗り
塗装ノズル３６の下流には置かないですぐ上流に置くこ
とも、本質的な要件が単に缶本体ブランクを、下塗り塗
膜が初期硬化されて１秒間以内にケトン不溶性となる２
６０〜２８がｏ（５００〜５５００Ｆ）の温度にするこ
とだけであるから可能である。２種の塗膜形成処方が与
えられる。

缶本体ブランクとして周知の如くアルミニウムを使用す
ることができ、焔による加熱の代りに誘導加熱を使用す
ることもできる。下塗り塗料工程と前述の２段硬化の代
りに１段硬化工程は、第５図に示す生産工程で行なうこ
とができる。

ここでは、接着剤ストリップ３３を貼つけている平らな
缶本体ブランク２７をマンドレル５０上でロール成形す
る。次に缶本体ブランクは円筒形またはまがった缶本体
ブランク２７Ａの形に永久ひずみを与え、重ね合わすべ
きマージンは蓬方向に２．５肌程度隔層される。下塗り
塗料を前述のように限定された５肌（０．２００インチ
）の中に限定された量（約０．０７８〜０．１５５の９
／めで塗布できるだけの間隔が離れた端部間に置かれる
。この実施方式では、切断したままの端部は下塗り塗料
のスプレーによって被覆されやすい位置にある。前述の
超ポリアミドの接着ストリップ３３は第２図に示すよう
に缶本体ブランクがまだ平たい間に既に塗布されている
。前述のＭＩＬＶＥＸ超ポリアミドは米国特許第３６４
５９３２号明細書の主クレームおよびＲｅ．２７，７４
靴こ定義されている。第５図に示すように、缶本体プラ
ンクをロール成形後２７Ａ下塗り塗料はたとえばバーナ
５２によって最終硬化温度まで一段で加熱され、これと
同時にポリアミド接着剤のストリップはたとえばバーナ
５４によって、接着剤が加熱によって活性化された下塗
り塗膜３８と容易に接合する温度に加熱活性化される。
重ね合せマ−ジンは重ね合わされてからこの分野の技術
でバンプ（ｂｍｍｐ）と名付けられている従来法の工程
で永久的に結合されて側面シームが終り筒状胴２７Ｂと
なる。この方式の実施法では樹脂を初期硬化を始めるま
で加熱しない。前述の両方式の実施法で、本発明におけ
る経験に基いて、下塗り塗料のスプレー塗布法は、切断
したままの裸の端部をスプレーされた塗料で被覆しやす
く、また所望の最低重量で最低の中に下塗り塗料を均一
に被覆することがより確実と思われるので、５肋（０．
２００インンチ）の狭い中のローラによる下塗り塗装に
まさる。

【図面の簡単な説明】

第１図はある従来技術の実施法の説明図である。 第２図は本発明による缶本体ブランクの板取りを示す説
明図である。第３図は本発明を実施するひとつの方式に
使用される装置の透視説明図である。第４図は第３図の
線４−４でみた本発明によって得られる缶本体ブランク
の断面図である。第５図は本発明を実施する別の方式の
説明図である。これらの図面の主要部品を次に示す。２
０，２５・・・・・・素材シート、５０・・・・・・マ
ンドレル、２１・・・…下塗り塗装ローラ、２２・・・
・・・しま、２３，２７・・・・・・缶本体ブランク、
３０・…・・供給ホッパ、３３・・・・・・接着剤のリ
ボン、３４′・・・・・・ローラ、３５・・・・・・有
機塗膜、３６・・・・・・スプレー塗布器ノズル、３８
・・・・・・下塗り塗膜、４０，５４・・・・・・バー
ナ、４２・・・・・・冷却ブロック。 こ］字 ごＪ打万．Ｚ， ＃９＾万．Ｚ ±］コ亭‐４‐ ヱコ打万，夕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 缶本体ブランクの一方の側のマージンに、ポリアミ
   ド接着剤を塗布する工程と、 該ブランクの他方の側の
   マージンに、ビスフエノールホルムアルデヒド、又は重
   量基準でビスフエノールホルムアルデヒドと、エピクロ
   ロヒドリンおよびビスフエノールＡの縮合重合物との等
   量混合物を、適宜の溶媒に溶解させて得られる、接着用
   下塗り塗料を実質的に重ね合せシームの幅より大きくな
   い幅で塗布する工程と、 該接着用下塗り塗料を、塗料
   の初期硬化を起す温度に加熱する工程と、 該初期硬化
   した接着用下塗り塗料と前記接着剤とを夫々限定温度に
   加熱して押しつけ、接合シームを完成させる工程とから
   成ることを特徴とする、板金製容器の製法。