JPH06220472A - 金属缶用表面処理剤 - Google Patents

金属缶用表面処理剤

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JPH06220472A
JPH06220472A JP5013182A JP1318293A JPH06220472A JP H06220472 A JPH06220472 A JP H06220472A JP 5013182 A JP5013182 A JP 5013182A JP 1318293 A JP1318293 A JP 1318293A JP H06220472 A JPH06220472 A JP H06220472A
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俊一 遠藤
Tomoshi Miyamoto
智志 宮本
Kaoru Komiya
薫 小宮
Naomi Koishikawa
直巳 小石川
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Nippon Paint Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペイントやラッカー等の付着性に悪影響を与
えることなく缶外表面の摩擦を低下させ、かつ、人体に
対する安全性の高い金属缶用表面処理剤を提供する。 【構成】 必須の成分としてポリグリセリンと脂肪酸の
エステル化合物を含有することを特徴とする金属缶用表
面処理剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属缶表面に適用し
て金属缶表面の摩擦を低下させ、製缶に適した表面状態
をもたらすための金属缶用表面処理剤に関し、詳しく
は、ペイントやラッカーの付着性に悪影響を与えること
なく金属缶、特に処理剤アルミニウム缶の外表面の摩擦
を低下させ、コンベアー上での移動性を改良することの
できる金属缶用表面処理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属缶は種々の製品用容器として用いら
れており、特にアルミニウム缶は最も一般的な金属缶と
して広く用いられている。以下では、アルミニウム缶を
例に挙げて説明する。アルミニウム缶は、その本体の製
造後、酸性クリーナー等で洗浄され、アルミニウム微粉
や他の汚染物を除去されてきたが、近年、環境上の問題
および酸洗後の缶上に残る残存酸液が缶内容物の匂いに
悪影響を与えること等から、アルカリ洗浄による微粉や
他の汚染物の除去が望まれている。
【０００３】しかしながら、アルミニウム缶内部の微粉
を取り除くためにアルカリ洗浄を行うと、このような条
件では缶外表面が粗面化してしまい、缶への充填工程や
缶表面への印刷工程等のベルトコンベアー上で缶がスム
ーズに移動せず、結果として、誤配給、生産性の低下、
缶の損失率の増大等の問題が生じている。このため、缶
外表面へのペイントやラッカー等の付着性に悪影響を与
えることなく缶外表面の摩擦を低下させることが望まれ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するための金属缶用表面処理剤として、特開昭６４─８
５２９２号公報には、リン酸エステル類、脂肪酸エチレ
ンオキシド付加物、高級アルコールエチレンオキサイド
付加物等が記載されている。しかし、アルミニウム缶等
は食料品用として使用されることが多く、上記の化合物
は人体に対する安全性に問題があるため、汎用の金属缶
用表面処理剤としては使用できないものであった。
【０００５】従って、この発明は、ペイントやラッカー
等の付着性に悪影響を与えることなく缶外表面の摩擦を
低下させ、かつ、人体に対する安全性の高い金属缶用表
面処理剤を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明にかかる金属缶用表面処理剤は、必須の成
分としてポリグリセリンと脂肪酸のエステル化合物を含
有することを特徴とする。この発明の金属缶用表面処理
剤に使用するエステル化合物は、ポリグリセリンと脂肪
酸とを公知の方法でエステル化することにより得ること
ができる。
【０００７】この発明の金属缶用表面処理剤を得るため
に使用すべきポリグリセリンは特に限定はされないが、
好ましくは重合度２〜３０、さらに好ましくは重合度６
〜２０のポリグリセリンを使用するのがよい。具体的に
は、たとえば、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラ
グリセリン、ペンタグリセリン、ヘキサグリセリン、ヘ
プタグリセリン、オクタグリセリン、ノナグリセリンお
よびこれらの混合物等が挙げられる。
【０００８】重合度が２未満であると、脂肪酸によって
エステル化して得られるエステル化合物の水溶性または
水分散性に悪影響を与える場合がある。重合度が３０を
超えると、水溶性が高すぎて得られる金属缶用表面処理
剤の潤滑性が悪くなる場合がある。この発明の金属缶用
表面処理剤を得るために使用すべき脂肪酸は特に限定は
されず、連鎖脂肪酸、分岐脂肪酸、飽和脂肪酸、不飽和
脂肪酸のいずれでもよく、これらの混合物も使用するこ
とができる。好ましくは炭素原子数１０〜３０、より好
ましくは１４〜２２であることがよい。具体的には、た
とえば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、イソステアリン
酸およびこれらの混合物等が挙げられる。
【０００９】炭素原子数が１０未満であると、缶外表面
の摩擦の低下が不十分となり、３０を超えると、水溶性
に悪影響を与える。また、上記の脂肪酸は得られる金属
缶用表面処理剤の潤滑性の点で、ヨウ素価２０以下であ
ることが好ましく、さらに好ましくは１０以下がよい。
これらのポリグリセリンと脂肪酸のエステル化は、得ら
れるポリグリセリン脂肪酸エステルが水溶性もしくは水
分散性を有するように行うことが好ましい。すなわち、
使用したポリグリセリンの残存する水酸基の数と脂肪酸
が反応したエステル基の数との合計に対する、脂肪酸が
反応したエステル基の数（エステル化率）が、１〜３０
％であることが好ましい。より好ましくは３〜２５％、
さらに好ましくは５〜２０％であるのがよい。
【００１０】なお、実際にエステル化する場合、個々の
分子についてはエステル化率は分布しており、エステル
化率の高い分子と低い分子（場合によってはエステル化
されていない分子）が混在することが多い。この場合に
おいても、系全体のエステル化率、すなわち、系中の全
てのエステル化されているポリグリセリンおよびエスル
化されていないポリグリセリンに残存する水酸基の数と
脂肪酸が反応したエステル基の数との合計に対する、脂
肪酸が反応したエステル基の数が上記の範囲内であれば
よい。
【００１１】ただし、このような場合でもエステル化さ
れている個々のポリグリセリン脂肪酸エステル分子は水
溶性もしくは水分散性を有することが望ましい。エステ
ル化率が３０％を超えると、水難溶性となって缶表面へ
適用することが難しくなり、１％未満であると、缶外表
面の摩擦の低下が不十分となるので好ましくない。
【００１２】また、この発明の金属缶用表面処理剤は、
この発明の目的を逸脱しない範囲内において、所望によ
り他の潤滑剤、安定剤、抗菌剤等とともに使用すること
ができる。この発明の金属缶用表面処理剤は、金属缶製
造のいかなる工程およびその前後においても適用するこ
とができる。また、金属缶の充填工程もしくは印刷工程
の前であれば、金属缶製造後であっても適用することが
できる。適用の際には従来公知の方法を全て使用するこ
とができる。たとえば、水または水溶性溶剤（環境衛生
の点からは水が好ましい）にて希釈して、スプレー、ロ
ーラー等によって適用すればよい。
【００１３】この発明の金属缶用表面処理剤の使用量は
金属缶外表面の静止摩擦係数が１．５以下となる量を適
用することがよい。具体的には、たとえば、金属缶外表
面１ｍ2 当たり概ね３〜６０mg（ポリグリセリン脂肪酸
エステル純分として）を適用すればよい。
【００１４】
【作用】この発明の金属缶用表面処理剤に使用するポリ
グリセリン脂肪酸エステルは、食品添加物としても認可
されており、人体に対する安全性の高い化合物である。
したがって、この発明の金属缶用表面処理剤は、食品用
の金属缶にも適用することができ、広い使用範囲を有す
るものである。また、この金属缶用表面処理剤は、化学
的吸着または物理的吸着により金属缶（特にアルミニウ
ム缶）外表面と反応し、薄い有機物膜を形成させる。こ
の膜が静止摩擦係数を低下させる潤滑剤として作用す
る。さらに、この金属缶用表面処理剤は、缶に塗装され
るペイントやラッカーの付着性にも悪影響を与えない。
【００１５】
【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。 −実施例１〜８および比較例１− 未洗浄のアルミニウム缶を、酸性クリーナー（日本ペイ
ント社製サーフクリーナーＮＨＣ−１００；ｐＨ１）を
用いて、７５℃で６０秒洗浄した。洗浄には、実験室用
ミニ洗浄器（処理能力１４缶）を用いた。洗浄最後のリ
ンス段階で、アルミニウム缶にヘキサグリセリンオレイ
ン酸モノエステルを下記表１に示す量で処理し、オーブ
ン中で乾燥した。処理後の缶の、缶製造ラインでの移動
性および塗装時のペイントの付着性を以下の基準で評価
した。 移動性：実験室用静止摩擦係数試験機ＨＥＩＤＯＮ−１
４型を用いて、缶外表面の静止摩擦係数を測定した。 ペイント付着性：表面処理後、塗装を終えた缶の４〜６
個を１組とし、下記の試験溶液ＡまたはＢに２０分間さ
らした。
【００１６】試験溶液Ａ １％Ｊｏｙ（Ｐｒｏｃｔｅｒ ａｎｄ Ｇａｎｂｌｅ社
製溶液状皿洗い洗浄剤）水溶液（イオン交換水：水道水
＝３：１）。温度８０℃。 試験溶液Ｂ １％Ｊｏｙ水溶液（イオン交換水）。温度１００℃。
【００１７】次に、各缶に鋭い金属物を使用して横に線
を引き、ペイントまたはラッカーを通してアルミニウム
の線が見えるようにした。この上に透明なテープ（３Ｍ
社製Ｓｃｏｔｃｈ Ｎｏ．６１０）をしっかり張り付け
た後、素早く引っ張り取った。この試験は、缶の外側側
壁、内側側壁、内側ボトムで行った。結果は以下のよう
に評価した。
【００１８】１０：完全。缶表面からペイントは全く剥
がれなかった。 ８：実用上問題なし。 ０：ペイントがテープ幅で完全に剥がれる。 以上の結果の平均値を表１に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１にみるように、表面処理剤を適用した
缶は缶外表面の静止摩擦係数が減少して移動性が向上
し、ペイントの付着性にも影響を及ぼさないことがわか
る。また、この表面処理剤は非常に低い濃度でも十分な
効果を得ることができ、２０〜１００回の試験を行って
も、付着性には影響を及ぼさなかった。なお、実施例３
および実施例８では、外側側壁のペイントの剥がれは殆
どみられなかったことを示す。
【００２１】−実施例９− アルミニウム缶を酸性クリーナー（日本ペイント社製サ
ーフクリーナー１２４Ｃ；ｐＨ１．１）を用いて、５０
℃で６０秒洗浄し、ノン−クロメートコンバーションコ
ーティング（ｎｏｎ−ｃｈｒｏｍｍａｔｅ ｃｏｎｖｅ
ｒｓｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ；商標名アルサーフ）で処
理した。処理後の缶外表面の静止摩擦係数は約１．６３
であった。缶製造ラインでの印刷速度は、不適当に缶が
詰め込まれることなく、１１５０〜１２００缶／分まで
増加させることができた。
【００２２】次に、アルミニウム缶を、約１ml／l の表
面処理剤を添加した缶ワッシャーの脱イオン水系で処理
した。缶外表面の静止摩擦係数は、処理前より１１％減
少した。印刷時のペイントやラッカーの付着性は、表面
処理剤によって影響を受けなかった。さらに表面処理剤
の濃度を上げることにより、ペイントやラッカーの付着
性に影響を与えることなく、静止摩擦係数を２０％減少
させることができた。印刷速度は、機械的限界である１
２５０〜１２６０缶／分まで増加させことができた。さ
らに、２４時間連続して１２５０缶／分の印刷速度を維
持することができた。
【００２３】−実施例１０〜１２− アルミニウム缶を実施例９と同様の酸性クリーナーを用
いて、同条件で洗浄した。リンス後、下記の金属缶用表
面処理剤で処理した。 処理剤１：ヘキサグリセリンカプリン酸エステル（ヘキ
サグリセリン：カプリン酸＝１：１モル）０．５ｇ／ｌ
水溶液 処理剤２：ヘキサグリセリンオレイン酸エステル（ヘキ
サグリセリン：オレイン酸＝１：１モル）０．５ｇ／ｌ
水溶液 処理剤３：ヘキサグリセリンオレイン酸エステル（ヘキ
サグリセリン：オレイン酸＝１：１モル）１．５ｇ／ｌ
水溶液 処理後の缶を実施例１〜８と同様にして、移動性を評価
した。以上の結果を表２に示した。
【００２４】
【表２】
【００２５】−実施例１３〜１５および比較例２− 一般に缶表面にはウォーターブレイクがないことが望ま
しい。すなわち缶表面が水の連続的な薄い膜で覆われて
いることが望ましい。ウォーターブレイクがあると、大
きな水滴を有し、缶表面の水の膜は不均一、不連続であ
る。実施例１０〜１２の各溶液で処理した缶の表面はウ
ォーターブレイクで完全に覆われていたが、これが印刷
に影響を及ぼすことが考えられる。そこで以下のように
ペイント付着性を評価した。
【００２６】印刷後の缶を切り開き、１％Ｊｏｙ水溶液
（イオン交換水：水道水＝３：１）中で１０分間沸騰さ
せた。次に、脱イオン水中でリンスし乾燥させた後、実
施例１〜８と同様にして、ペイント付着性を評価した。
以上の結果を表３に示した。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【発明の効果】この発明の金属缶用表面処理剤は、食品
添加物として認可されているものを必須の成分として用
いているため、食品用の金属缶を処理するために用いる
場合においても人体に対する安全性が高い。この金属缶
用表面処理剤は、また、缶外表面の静止摩擦係数を減少
させて缶の移動性を向上させるので、金属缶製造の生産
性を高めることができる。さらに、この金属缶用表面処
理剤は、印刷時のペイントやラッカーの付着性に悪影響
を与えることもない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小宮 薫 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 小石川 直巳 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 必須の成分としてポリグリセリンと脂肪
    酸のエステル化合物を含有することを特徴とする金属缶
    用表面処理剤。
JP5013182A 1993-01-29 1993-01-29 金属缶用表面処理剤 Pending JPH06220472A (ja)

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JP5013182A JPH06220472A (ja) 1993-01-29 1993-01-29 金属缶用表面処理剤
US08/186,516 US5534643A (en) 1993-01-29 1994-01-26 Surface-treating agent for metal can and method for treating metal cansurface
DE69427600T DE69427600T2 (de) 1993-01-29 1994-01-27 Oberflächenbehandlungsmittel für Metalldosen und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Metalldosen
EP94300611A EP0612833B1 (en) 1993-01-29 1994-01-27 Surface-treating agent for metal can and method for treating metal can surface

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JP5013182A JPH06220472A (ja) 1993-01-29 1993-01-29 金属缶用表面処理剤

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