(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を被覆してなる樹脂被覆金属板をブランクに打ち抜き、
前記ブランクの外周に樹脂被覆面が凹部となる周状の溝部を成形した後、
前記溝部の樹脂面に、水に溶解する有機溶媒を混合したシランカップリング剤を、
前記ブランクを回転させながら前記溝部に塗布し乾燥し、
次いでその上に塩ビ・プラスチゾルや水性ラテックスなどからなるゴム組成物のシーリングコンパウンドを塗布し乾燥することを特徴とする熱可塑性樹脂被覆金属板を用いた缶蓋の製造方法。
【請求項２】
金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を被覆してなる樹脂被覆金属板をブランクに打ち抜き、前記ブランクの外周に樹脂被覆面が凹部となる周状の溝部を成形した後、前記溝部の樹脂面に、水に溶解する有機溶媒を混合したシランカップリング剤を、
前記ブランクを回転させながら前記溝部に塗布し乾燥し、
次いでその上に塩ビ・プラスチゾルや水性ラテックスなどからなるゴム組成物のシーリングコンパウンドを塗布し乾燥してなることを特徴とする缶蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂被覆金属板からなる缶蓋の製造方法および缶蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
果汁やビールなどの飲料、および畜肉、魚肉または野菜などの食品を充填する缶としては、缶胴部に缶蓋および缶底をそれぞれ巻き締めてなる３ピース缶と、缶底と缶胴部が一体に成形され、これに缶蓋を巻き締めてなる２ピース缶の２種類の缶が用いられている。これらの缶は従来塗装した金属板を缶に成形加工するか、または金属板を成形加工した後塗装することにより製造されていた。しかし、いずれの場合も環境汚染の一因となる塗装作業時の溶媒の蒸発揮散、および焼き付け作業時の炭酸ガスの放出を伴うため、近年環境保全の立場から、樹脂フィルムを被覆した金属板を２ピース缶や３ピース缶に成形加工することが試みられ、２ピース缶の缶胴および缶底部、および３ピース缶の缶胴部の素材として樹脂被覆金属板を用いることが実用化されている。
【０００３】
さらに、これらの缶全体を樹脂被覆金属板で構成することを目的とし、特開平６−３１２７４８号公報、特開平９−２９０４８０号公報、特開平１０−４４３１７号公報などに缶蓋に樹脂被覆金属板を適用することが開示されている。これらの樹脂被覆金属板からなる缶蓋は、従来の塗装金属板と同様に、樹脂被覆金属板に蓋材とするための加工を施した後、缶胴に卷き締めた際の内容物の漏洩を防止するためのシーリングコンパウンドを樹脂被覆面に塗布し、卷き締め前の缶蓋とする。缶に飲料や食品を充填し、缶蓋を巻き締め密封して缶詰とする場合、下記のいずれかの方法が採用されている。
i) 内容物自体が殺菌性を有しており常温で内容物を缶に充填し缶蓋を巻き締め（常温巻き締め）た後そのまま出荷するもので、炭酸飲料やビールに適用される。
ii) 常温で内容物を缶に充填し缶蓋を巻き締めた後、高温の水蒸気中で殺菌処理（レトルト処理）を施して出荷するもので、畜肉、魚肉、野菜などの食品に適用される。
iii)内容物を高温に加熱し高温状態で缶に充填し缶蓋を巻き締め（ホットパック）た後冷却して出荷するもので、果汁やコーヒー飲料に適用される。
但し以上の方法を３ピース缶で実施する場合は、缶胴部に易開機構を有する缶蓋を卷き締めた２ピース体に内容物を充填した後、缶底を蓋として卷き締める方法が採用されている。
【０００４】
常温巻き締めおよびレトルト処理の場合は、缶蓋は常温で缶胴部に卷き締められ、卷き締め時にシーリングコンパウンドが樹脂面から剥離したりすることなく卷き締めが完了するので、そのまま出荷したりレトルト処理を施してから出荷しても内容物が漏洩することはない。しかし、ホットパックの場合は高温に加熱された内容物から水蒸気が発生している高温多湿の状況下で卷き締めが行われるため、卷き締め時にシーリングコンパウンドが樹脂面から剥離し、完全に密封されない状態で卷き締めが完了し、そのため内容物が漏洩することがある。すなわち、樹脂層とシーリングコンパウンドの密着性、特に卷き締めなどの加工を施す場合の加工密着性は、高温多湿状態では著しく低下することが判明した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ホットパックのように高温多湿の状態で缶に内容物を充填して、樹脂被覆金属板からなる缶蓋または缶底を卷き締める際に、シーリングコンパウンドが樹脂面から剥離することなく卷き締めが完了し、内容物の漏洩を生じることのない、熱可塑性樹脂被覆金属板からなる缶蓋の製造方法、および缶蓋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】
本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板からなる缶蓋の製造方法は、金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を被覆してなる樹脂被覆金属板をブランクに打ち抜き、
前記ブランクの外周に樹脂被覆面が凹部となる周状の溝部を成形した後、
前記溝部の樹脂面に、水に溶解する有機溶媒を混合したシランカップリング剤を、
前記ブランクを回転させながら前記溝部に塗布し乾燥し、
次いでその上に塩ビ・プラスチゾルや水性ラテックスなどからなるゴム組成物のシーリングコンパウンドを塗布し乾燥することを特徴とする。
本発明の缶蓋は、
金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を被覆してなる樹脂被覆金属板をブランクに打ち抜き、前記ブランクの外周に樹脂被覆面が凹部となる周状の溝部を成形した後、前記溝部の樹脂面に、水に溶解する有機溶媒を混合したシランカップリング剤を、
前記ブランクを回転させながら前記溝部に塗布し乾燥し、
次いでその上に塩ビ・プラスチゾルや水性ラテックスなどからなるゴム組成物のシーリングコンパウンドを塗布し乾燥してなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、ホットパックのように高温多湿の状態で缶に内容物を充填し、樹脂被覆金属板からなる缶蓋または缶底を卷き締めて密封する際に、樹脂被覆金属板からなるブランクの外周に周状の溝部を成形し、溝部の樹脂面にシランカップリング剤を塗布し乾燥し、次いでその上にシーリングコンパウンドを塗布し乾燥してなる缶蓋または缶底を用いて卷き締めることにより、シーリングコンパウンドが樹脂被覆面から剥離することなく卷き締めが完了し、内容物の漏洩を生じることのない卷き締め作業が実施可能となった。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板からなる缶蓋に用いる金属板としては、通常の缶蓋や缶底に用いられている金属板が適用可能であり、低炭素冷延鋼板に錫をめっきしたぶりき、低炭素冷延鋼板に下層が金属クロム、上層がクロム水和酸化物からなる２層皮膜を形成させた電解クロム処理鋼板（ティンフリーチール）、アルミニウム合金板、好ましくはＪＩＳの５０００系のアルミニウム合金板など、いずれも用いることができる。
【０００９】
上記の金属板の少なくとも片側、すなわち缶蓋または缶底の内容物と接する内面側に被覆する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／プロピレン共重合樹脂などのポリオレフィン、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロンなどのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどを代表とする、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などのジカルボン酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコールなどのジオールを縮重合して得られるポリエステルなどの樹脂が適用可能であるが、ポリエチレンテレフタレート、エチレンテレフタレート／エチレンイソフタレート共重合ポリエステル樹脂などのポリエステル樹脂が好適に用いられる。
【００１０】
これらの樹脂は加熱溶融してＴダイから上記金属板上に直接押し出して被覆してもよいし、１軸または２軸方向に延伸配向させたフィルムに成形し、樹脂の溶融温度以上に加熱した上記金属板にフィルムを当接して１対のロールで挟みつけて圧着して被覆してもよい。この熱融着による被覆において金属板と熱可塑性樹脂との密着性が十分でない場合や、特に腐食性の強い内容物を充填する用途に適用する場合は、エポキシフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を接着プライマーとして両者の間に介在させて被覆してもよい。さらに、上記のフィルムをエポキシ系、ウレタン系、アクリル系、またはポリエステル系の接着剤を用いて接着してもよい。
【００１１】
上記のようにして得られた樹脂被覆金属板を、図１および２に示す形状の缶蓋および缶底に成形加工する（本発明の缶蓋は、缶胴部に卷き締める位置が相違するだけで、機能的には缶底と全く等価であるので、以下缶蓋と缶底を総称して缶蓋という）。すなわち、樹脂被覆金属板を卷き締める缶の缶胴部の断面（図１および２は断面が円である円筒缶用の缶蓋の例）よりやや大きい面積で打ち抜きブランクとし、このブランクを公知の缶蓋成型用プレス装置を用いてプレス加工し、ブランクの外周に樹脂被覆面が凹部となる周状の溝部２と、溝部２にチャックウォール部３を介して連なる平板パネル部４を形成し、缶蓋１とする。
【００１２】
次に、上記のようにして成形加工した缶蓋１の溝部２の部分の樹脂面にシランカップリング剤を塗布し乾燥する。シランカップリング剤は市販の原液を水で希釈したものを塗布するが、樹脂面との濡れ性を向上させるため、あるいは塗布後の乾燥を速めるためにエタノールやアセトンなど、水に溶解する有機溶媒を混合した希釈剤を用いてもよい。シランカップリング剤の塗布は、缶蓋１を回転させながら溝部２にシランカップリング剤を含浸または付着させたロールなどの塗布手段を当接することにより行う。乾燥は空気を吹き付けて行うが、特に加熱した熱風を吹き付けずとも常温の空気を吹き付けるのみで十分に乾燥する。
【００１３】
次いで溝部２のシランカップリング剤を塗布した上にシーリングコンパウンド層５を形成させる。シーリングコンパウンド層５は塩ビ・プラスチゾルや水性ラテックスなどのゴム組成物を用い、上記シランカップリング剤塗布層の上に塗布し乾燥する。シーリングコンパウンドの塗布は、缶蓋１を回転させながら溝部２にノズルからゾル状のシーリングコンパウンドを、乾燥後の塗布量が缶蓋１個あたり３０〜７０ｍｇとなるように流し込むことにより行う。次いで熱風を吹き付けるか、加熱オーブン中で９０℃前後の温度で２分前後加熱し乾燥させる。このようにしてシーリングコンパウンド５が得られる。以上のようにして、本発明の樹脂被覆金属缶蓋が得られる。
【００１４】
上記の缶蓋１を缶胴部に卷き締める場合、図示しない缶胴部の上部開口端に缶外側に張り出したフランジ部と缶蓋１の溝部２を当接して重ね合わせ、巻き込むようにして卷き締める。このように、缶蓋１の溝部２には極めて厳しい加工が施されるが、本発明の樹脂被覆金属缶蓋は高温多湿の環境で巻き締め作業を行ってもシーリングコンパウンドが樹脂面から剥離することがなく、完璧な密封状態をもたらすことが可能である。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
[２ピース缶の作成]
板厚：０.１８ｍｍ、テンパー：Ｔ−４ＣＡ の低炭素冷延鋼板の表面に１０２ｍｇ／ｍ2 の下層となる金属クロム層と１８ｍｇ／ｍ2 の上層となるクロム水和酸化物層からなる皮膜を形成させた電解クロム酸処理鋼板の両面に、８８モル％のテレフタル酸と１２モル％のイソフタル酸を酸成分とし、１００モル％のエチレングリコールをアルコール成分とする共重合ポリエステル樹脂からなる厚さ２５μｍの二軸延伸フィルムを熱融着してなる樹脂被覆鋼板を絞りしごき缶に成形加工し、次いで円筒容器の上端部をトリミングした後、缶上端部を縮径（ネックイン）加工し、次いでさらに開口端部を缶の外部側に張り出し加工してフランジ部を形成させ、内容物を充填する前の最終形状の缶（２１１サイズ）とした。
【００１６】
[缶蓋の作成]
（実施例１）
板厚：０.２０ｍｍ、テンパー：Ｔ−４ＣＡ の低炭素冷延鋼板の表面に９９ｍｇ／ｍ2 の下層となる金属クロム層と１６ｍｇ／ｍ2 の上層となるクロム水和酸化物層からなる皮膜を形成させた電解クロム酸処理鋼板の缶蓋の内面側となる片面に、厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムを熱融着した。次いで缶蓋の外面側となる他の片面にエポキシ・フェノール塗料を乾燥焼き付け後の厚みが５μｍとなるように塗布し、２１０℃で１０分間焼き付けた。この樹脂被覆鋼板を、プレス装置を用いて図２に示す断面形状を有する缶蓋（２１１サイズ）に成形加工した。次いで缶蓋の溝部に、ロールコーターを用い、缶蓋の回転速度５００ｒｐｍでコーティングロールを樹脂フィルム面に接触させ、シランカップリング剤（信越化学（株）製 ＫＢＭ ９０３）の５％水溶液を塗布し乾燥した。次にこのシランカップリング剤を塗布した上に、ノズルライニング装置を用い、缶蓋の回転速度５００ｒｐｍ、ノズル先端と蓋の距離約１ｍｍの条件で、水性ラテックスからなるシーリングコンパウンドを，乾燥後の塗布量が缶蓋１個あたり４５〜５５ｍｇとなるように塗布した後、９０℃で２分間乾燥した。
【００１７】
（実施例２）
実施例１と同様の低炭素冷延鋼板の表面に１.７ｇ／ｍ2のめっき量の錫を電気めっき施し、溶錫処理を施した後、３５ｍｇ／ｍ2 の下層となる金属クロム層と９ｍｇ／ｍ2 の上層となるクロム水和酸化物層からなる皮膜を形成させたぶりきの缶蓋の内面側となる片面に、実施例１と同様のポリエチレンテレフタレートフィルムを熱融着し、次いで缶蓋の外面側となる他の片面に実施例１と同様のエポキシ・フェノール塗料を実施例１と同様にして塗布し乾燥し焼き付けた。この樹脂被覆ぶりきを、プレス装置を用いて実施例１と同様にして缶蓋（２１１サイズ）に成形加工した。次いで缶蓋の溝部に実施例１と同様にしてシランカップリング剤を塗布し乾燥した。次いで実施例１と同様にしてこのシランカップリング剤塗布部の上にシーリングコンパウンドを塗布し乾燥した。
【００１８】
（実施例３）
板厚：０.２５ｍｍのＪＩＳ ５０５２アルミニウム合金板の表面に、処理皮膜のクロム量が１８７ｍｇ／ｍ2 であるリン酸クロム酸処理を施した後、缶蓋の内面側となる片面に、実施例１と同様のポリエチレンテレフタレートフィルムを熱融着し、次いで缶蓋の外面側となる他の片面に実施例１と同様のエポキシ・フェノール塗料を実施例１と同様にして塗布し乾燥し焼き付けた。この樹脂被覆アルミニウム合金板を、プレス装置を用いて実施例１と同様にして缶蓋（２１１サイズ）に成形加工した。次いで缶蓋の溝部に実施例１と同様にしてシランカップリング剤を塗布し乾燥した。次いで実施例１と同様にしてこのシランカップリング剤塗布部の上にシーリングコンパウンドを塗布し乾燥した。
【００１９】
（比較例１〜３）
実施例１〜３の樹脂被覆金属板からなるそれぞれの缶蓋の溝部の樹脂フィルム面に、シランカップリング剤を塗布せず直接シーリングコンパウンド塗布し乾燥し、缶蓋とした。
【００２０】
上記のようにして得られた２ピース缶に次に示す条件で水を充填した後、実施例１〜３および比較例１〜３の缶蓋をシーマーを用いて次に示す条件で２ピース缶に二重巻き締めした。このようにして水を充填した缶を缶蓋が下になるようにして台上に静置し、卷き締め部からの水の漏洩の有無を目視観察した。結果を表１に示す。
[常温充填・常温巻き締め]
２ピース缶に常温の水を充填し、実施例１〜３および比較例１〜３の缶蓋を卷き締めた。
[常温充填・常温巻き締め・後殺菌処理]
２ピース缶に常温の水を充填し、実施例１〜３および比較例１〜３の缶蓋を卷き締めた。次いで１３０℃の水蒸気中で３０分間の殺菌処理を施した。
[ホットパック]
２ピース缶に８０〜９０℃に加熱した水を充填し、直ちに実施例１〜３および比較例１〜３の缶蓋を卷き締めた。
【００２１】
【表１】
0003693820.tif 000002
【００２２】
表１に示すように、本発明の樹脂被覆金属板を缶蓋に成形した後、シーリングコンパウンドを塗布する溝部の樹脂フィルム面に予めシランカップリング剤を塗布しておき、その上にシーリングコンパウンドを塗布することにより、ホットパックにおけるように高温多湿の環境下で卷き締めてもシーリングコンパウンドが樹脂フィルム面から剥離することなく、卷き締め後に内容物が漏洩することはない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明におけるように、ホットパックのように高温多湿の状態で缶に内容物を充填し、樹脂被覆金属板からなる缶蓋を卷き締めて密封する際に、缶蓋外周に周状の溝部を成形し、溝部の樹脂面にシランカップリング剤を塗布し乾燥し、次いでその上にシーリングコンパウンドを塗布し乾燥してなる缶蓋を用いて卷き締めると、シーリングコンパウンドが樹脂被覆面から剥離することなく卷き締めが完了し、内容物の漏洩を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂被覆金属板からなる缶蓋の１例を示す平面図である。
【図２】本発明の樹脂被覆金属板からなる缶蓋の１例を示す断面図である。
【符号の説明】
１：缶蓋
２：溝部
３：チャックウォール部
４：平板パネル部
５：シーリングコンパウンド
１０：金属板
２０：樹脂フィルム
【図１】
0003693820.tif 000003
【図２】
0003693820.tif 000004