(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を基体の特定部位にライニングする方法であって、粉体として非球形状で安息角４０度以上のものを使用し、供給ノズル及び振動機構を備えた供給機構に前記粉体を収容させ、供給機構の振動により前記粉体を流動化させて前記基体の特定部位に粉体層を供給し、粉体層を成形部材で押圧して所定形状のライニング層を形成させることを特徴とするライニング方法。
【請求項２】
前記供給機構の振動開始及び停止により、間欠的に定量供給を行う請求項１記載のライニング方法。
【請求項３】
粉体が熱可塑性樹脂の不定形粉末である請求項１記載のライニング方法。
【請求項４】
粉体が５０乃至１０００μｍの粒径を有するものである請求項１乃至３の何れかに記載のライニング方法。
【請求項５】
供給ノズルがロート型の内部形状を有するものであり、筒状先端部が粉体粒子径の２乃至４０倍の径を有し、傾斜部が３０乃至７０度の傾斜角度を有するものである請求項１乃至４の何れかに記載のライニング方法。
【請求項６】
供給機構に与える振動が振動数５乃至１０００Ｈｚ及び振幅０．０１乃至３ｍｍの振動である請求項１乃至５の何れかに記載のライニング方法。
【請求項７】
粉体の供給方向が下方向であり、この方向に振動を加える請求項１乃至６の何れかに記載のライニング方法。
【請求項８】
前記基体が巻締乃至締結用フランジを備えた金属製蓋体であり、粉体が熱可塑性樹脂粉体であり、巻締乃至締結用フランジの溝部に熱可塑性樹脂粉体を施す請求項１記載のライニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、粉体を基体の特定部位に所定の形状でライニングする方法に関するもので、より詳細には、安息角の大きい粉体を利用して、基体の特定部位に所定形状のライニングを施すための方法に関する。本発明は、特に諸特性に優れたライニング蓋を環境汚染等の問題を生じることなしに高生産性を以て製造するライニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアゾール缶のノズルは、マウンテイングカップと呼ばれるライニング蓋に取り付けて使用されている。このマウンテイングカップは金属製蓋体の周囲に巻締乃至締結用フランジが形成され、このフランジ部の溝にライナー材がライニングされたものである。
【０００３】
ライナー材としては従来ゴムが使用されており、ゴムを芳香族系溶剤に溶解し、この溶液をスピンコートしてライナー層を形成させる。しかしながら、この方法では、塗布時に溶媒が作業環境に揮散し、環境衛生の点で好ましくない。また、所定形状のライナー層を形成させるのにも熟練と人手が必要であり、更にライナー層の乾燥等にも長時間を必要とし、生産性の点でも未だ不満足のものである。
【０００４】
従来、樹脂粉末を用いるライニング方法も既に知られており、溶射法、流動浸漬法、パウダースプレイ法等が一般的である。これらの内、溶射法では、プラスチックの粉末を高温火焔の中に高速で通過させて半溶融状態にし、これを圧縮空気で被ライニング面に吹き付ける方法であるが、素地との接着性を高めるために被着体の予熱が必要である。また、流動浸漬法は、比較的シャープに流動するプラスチック粉末を使用する方法で、空気或いは窒素ガスの気流でプラスチック粉末の流動層をつくり、この中に予熱した被着体を浸漬して、ライニングする方法である。更に、パウダースプレイ法は、予め加熱炉で予熱した被着体にスプレイや静電塗装機でプラスチック粉末を吹き付けし、粉末を溶融させてライニングする方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の粉末ライニング方法は、溶剤を使用せずにライナー材を基体（被着体）に施すことができるので、作業環境を汚染しないという点では優れているものの、基体全面にライニングを施すことはできても、基体の特定部位にのみライニングを施すという目的には未だ不満足なものである。即ち、基体の特定部位に粉末を施すには、どうしても飛散の問題を避けられず、しかも従来のライニング法では、基体を予熱しておくことが必須であるため、飛散した樹脂粉末がライニング部分以外の部分に融着して不都合を生じるのを避け得ない。
【０００６】
更に、従来の粉末ライニング法で形成されるライニング層は、フラットな形状のものであり、ライニング層に密封等の目的で特定の形状や厚みの分布が要求されるものをライニングで形成することは不可能に近い。また、形成されるライニング層の厚みも概して薄く、厚みの大きいものを形成させることも可能であるが、この場合には、形成されるライニング層にピンホール等が形成されやすいという傾向が認められる。
【０００７】
かくして、従来の粉末ライニング法では、エアゾール缶のマウンテイングカップのように、蓋の巻締乃至締結用フランジのみに、所定形状及び厚みの分布をもったライニング層を形成させることは困難である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、基体、例えば蓋等に対して、特定の部位のみに粉体を施し、所定の形状及び厚みの分布を有するライニングを形成できるライニング方法を提供するにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、容器への巻締乃至締結性や密封性及び耐腐食性に優れたライニング蓋を環境汚染等の問題を生じることなしに高生産性を以て製造できるライニング方法を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、粉体を基体の特定部位にライニングする方法であって、粉体として非球形状で安息角４０度以上のものを使用し、供給ノズル及び振動機構を備えた供給機構に前記粉体を収容させ、供給機構の振動により前記粉体を流動化させて前記基体の特定部位に粉体層を供給し、粉体層を成形部材で押圧して所定形状のライニング層を形成させることを特徴とするライニング方法が提供される。
【００１１】
本発明において、粉体の供給に際して、前記供給機構の振動開始及び停止により、間欠的に定量供給を行うことができる。
【００１２】
粉体としては、従来粉体ライニングに使用され、溶融による一体化処理が可能なものであれば任意の粉体が使用されるが、樹脂、特に熱可塑性樹脂の不定形粉末が好適に使用され、特に５０乃至３００μｍの粒径を有するものが有利に使用される。
【００１３】
供給ノズルとしては、単一穴のノズルや複数の穴のノズルが何れも使用できる。ノズルの穴は、粉体粒子径の２乃至４０倍、特に１０乃至３０倍の径を有するのがよい。フランジの溝に沿って円周状に配置された複数個のノズルから樹脂粉末の供給を行うのもよい。マウンティングカップのように周状にライニングを行う場合、２個から１８０個、好ましくは４個から９０個のノズルを配置するのがよい。ノズルの断面形状は円形、直線状長穴、円弧状長穴、螺旋状長穴など、任意の形状を用いることができる。蓋体を静止させて樹脂粉末を供給してもよく、回転させて樹脂粉末を供給してもよい。ノズルに接続される粉体溜まりの少なくとも一部は、ロート型の内部形状を有するものが有利に使用され、その傾斜部は３０乃至７０度、特に４０乃至６０度の傾斜角度を有するものであるのがよい。
【００１４】
また、供給機構に与える振動は振動数１乃至１０００Ｈｚ、特に１乃至５００Ｈｚ及び振幅０．０１乃至３ｍｍ、特に０．０５乃至２ｍｍの振動であるのがよい。更に、供給機構に与える振動は、粉体の供給方向（下方向）と一致させるのが効率的である。
【００１５】
本発明は、基体に対して密封部形成用のライナーを施すのに有用であり、特に基体が巻締乃至締結用フランジを備えた金属製蓋体であり、粉体が熱可塑性樹脂粉体であり、巻締乃至締結用フランジの溝部に熱可塑性樹脂粉体を施す場合に最も適している。
【００１６】
【作用】
本発明では、先ず粉体として非球形状で安息角４０度以上のものを使用する。粉体の内でも、非球形状で安息角４０度以上のものを使用するのは、粉体の成形性からによる。ここで、粉体の成形性とは、粉体層を成形部材の表面で押圧したとき、この成形形状が成形圧を解除したときにも実質上保たれる状態をいう。粉体としては、球状粒子が最も流動性に優れており、また、安息角の小さいものが流動性に優れており、従来の粉体ライニングでは、流動性の見地から、球状でしかも安息角の小さい粉体粒子が使用されていたが、本発明では、粉体成形性の点から、それ自体流動性に乏しい粉体を使用するのである。
【００１７】
流動性の乏しい粉体を使用する場合に問題となるのは、この粉体を基体の特定部位にどう供給するかである。本発明では、この問題を解決するため、供給ノズル及び振動機構を備えた供給機構に前記粉体を収容させ、供給機構の振動により前記粉体を流動化させて前記基体の特定部位に粉体層を供給する。本発明で使用する粉体は非球形状でしかも安息角が大きく、流動性に著しく劣るものであるが、振動を加えることにより初めて、容易に流動化するようになり、この状態で基体の特定の部位に所定量供給することが可能となるものである。従来のライニング法は、何れも粉体を気体を用いて流動化させるものであるが、本発明では、このような気体による流動化を回避し、振動で粉体を流動化することにより、基体の特定部位への粉体の円滑な供給を可能にすると共に、気体による流動化に伴う粉末飛散を防止するものである。
【００１８】
次いで、基体上の粉体充填層を成形部材で押圧して所定形状のライニング層を形成させる。本発明で用いる粉体の安息角が４０度以上であるということは、この粉体を、自由なゆるみ状態においた場合にも、水平面から４０度以上の傾斜角度をなすということであり、小さな角度に崩れにくいということを意味する。しかも、この粉体粒子は非球形状で、粒子同士の絡み合いがよく、この粉体充填層を押圧成形することにより、所定のライニング形状が型くずれなしに容易に得られるものである。得られた所定形状の粉体ライニング層は、これを溶融処理することにより、粒子相互が溶融一体化した最終ライニング層となる。
【００１９】
また、本発明によれば、粉体は振動により初めて流動化されるので、振動を停止すると粉体の流動が停止して供給が停止され、振動を開始すると粉体が流動化して供給が開始され、しかも流動状態での単位時間当たりの流量は一定しているので、供給機構の振動開始及び停止により、間欠的に定量供給を行うことができる。
【００２０】
また、本発明によれば、用いる粉体の粒径及び供給量を調節することにより、形成されるライニング層の厚みも自由に調節することができ、特に粒径が１００乃至５００μｍと概して大きい粒子をも容易に供給できることから、厚みの大きいライニング層をも容易に形成することができ、粉体充填層の押圧成形と相まって、ピンホール等の被覆欠陥のないライニング層を形成でき、このライニング層は、耐腐食性や密封性等に優れているという利点を与える。
【００２１】
粉体の供給に使用する供給ノズルは単一穴のノズルや複数穴のノズルの何れであってもよい。ノズルの穴の径は、振動印加時における流動の一様性と、振動停止時における流動停止性との両方に関係し、粉体の粒子径の２乃至４０倍、特に１０乃至３０倍の径を有するのがよい。また、ノズルに連なる樹脂溜まりのロート形状部の傾斜角度は、粉体の安息角によっても異なるが、やはり振動開始及び停止により間欠的に安定な定量供給を行うために、３０乃至７０度、特に４０乃至６０度の範囲内にあるのがよい。ノズルの穴の径が上記範囲よりも小さい場合やロート形状部の傾斜角度が上記範囲より小さい場合には、安定で一様な供給が困難となり、一方ノズルの穴の径が上記範囲よりも大きい場合やロート形状部の傾斜角度が使用する粉末の安息角よりも大きい場合には、振動停止にもかかわらず粒子の落下を生じ、粉体の飛散の問題を生じる。
【００２２】
一方、供給機構に与える振動は、粉体粒子の流動化に密接に関係しており、振動数が１乃至１０００Ｈｚ、特に１乃至５００Ｈｚ及び振幅が０．０１乃至３ｍｍ、特に０．０５乃至２ｍｍの範囲にあるのがよい。振動数や振幅が上記範囲よりも小さい場合には、安定な供給が困難となり、上記範囲よりも大きいとエネルギー効率の点で望ましくない。粉体の供給方向を下方向とし、この方向に振動方向をとるのが効率がよい。
【００２３】
本発明は、種々の基体に対する粉体ライニングに有用であるが、ライニング層の形状が特異であり、しかも厳密な密封性と耐腐食性とが要求される包装用容器蓋、特に巻締乃至締結用フランジを備えた金属製蓋体のフランジ溝部に熱可塑性樹脂粉体を施す場合に特に有用である。
【００２４】
【発明の好適態様】
本発明を、以下、巻締乃至締結用フランジを備えた金属製蓋体のフランジ溝部に熱可塑性樹脂粉体を施す場合について説明するが、本発明はこの例に限定されない。
【００２５】
本発明によるライニング方法の一例を示す図１において、この例はライニング蓋の製造に応用したものであり、基体１は巻締用フランジ２を備えた金属製蓋体であり、この蓋体１は倒立状態、即ちフランジ２の溝が上向きの状態で搬送機構３に載せられ、粉体の供給工程に送られる。粉体の供給工程Ａには、回転チャック４、樹脂粉体を収容するホッパー５、振動フィダー６及び供給ノズル７が配置されている。金属製蓋体１は回転チャック４に保持されて回転し、金属製蓋体の溝内にノズル７を経て粉体８が振動下に定量供給される。
【００２６】
粉体８が供給された金属製蓋体１は、搬送機構９により、成形加熱工程Ｂに送られる。成形加熱工程Ｂには、非磁性非導電性材料から成る支持台１０と、粉体充填層８を成形するための成形部材１１と、成形部材１１を加圧するための加圧機構１２とが設けられている。この具体例では、粉体を仮固着させるために、支持台上の金属製蓋体１を加熱するための高周波誘導加熱コイル１３と、コイル１３に高周波電流を供給するための高周波電源１４とが設けられている。先ず、金属製蓋体内の粉体を成形部材１１で所定の形状に押圧成形し、次いでこの状態で、高周波誘導加熱コイル１３に高周波電流を供給し、金属製蓋体１を加熱し、その中の粉体を所定形状に仮固着させる。勿論、この仮固着操作は、特に厳密なライニング形状が要求されない場合や粉体が十分な成形性を有する場合には、省略しても何等差し支えない。
【００２７】
成形された粉体層１５を備えた金属製蓋体を、溶融工程Ｃに供給する。溶融工程Ｃには、粉体層を加熱するためのオーブン１６とオーブン１６内を通る搬送機構１７とから成っており、仮固着された粉体層を溶融一体化して、所定の形状のライニング層１８を形成させ、溶融処理が終了した蓋体は冷却され、ライナー層の固化が行われる。
【００２８】
粉体の供給に使用するノズルの形状を説明するための図２において、このノズル７は、ロート状の内部形状を有しており、円筒部１９と、これに接続された倒立円錐体部分２０と、これに接続された筒状のオリフィス部分２１とから成っている。熱可塑性樹脂の粉体、特に不定形樹脂の粒子はその供給が困難なものであるが、上記ロート形状のノズルと、振動とを組み合わせることにより円滑な供給が可能となる。
【００２９】
ノズルのオリフィス部分２１の径ｄ及び円錐体部分２０の傾斜角度αには、用いる熱可塑性樹脂粉体の粒径及び安息角に対応して、一定の好適範囲があり、例えば低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の粒径５０乃至２００μｍ及び安息角５０乃至６０度の粒子に対しては、径ｄは２乃至３ｍｍ及びテーパ角度αは４０乃至６０度が適当である。
【００３０】
上記ノズルは、振動機構（振動フィーダー）６と組み合わせることにより、粉体の定量供給を行う。粉体に加える振動数及び振幅に関しても最適範囲があり、上記例についていえば、１乃至５００Ｈｚの振動数及び０．０５乃至２ｍｍ程度の振幅が適当である。図３は振動機構６により印加された振動波形の一例を示したものである。
【００３１】
熱可塑性樹脂粉体の供給量は、ライニング部分の大きさ等によっても変化するが、一例として、径２４ｍｍのマウンテイングカップの場合、０．２乃至０．３５ｇ／１個、特に０．２５乃至０．３ｇ／１個程度の量が適当である。本発明の粉体ライニング法によれば、蓋当たりの樹脂の供給量を多くすることができるという特徴があり、また蓋当たりの樹脂の供給量を調節することも容易であるという利点がある。粉体の供給量の調節は、前記ノズルと振動フィーダーとの組み合わせでは、一定振動条件下での樹脂の流量が一定になるという特徴を利用して、振動のＯＮ−ＯＦＦ制御により、供給量を一定にすることができる。勿論、樹脂供給量の制御は、この方法に限定されず、供給前或いは供給後の粉体の重量或いは容量を計量して行うことも可能である。
【００３２】
基体のライニング部分、例えば金属製蓋体の巻締乃至締結用フランジの溝への樹脂の供給を一様に行うために、基体を回転させながら樹脂粉体の供給を行うのがよく、前記マウンテイングカップの場合、４０乃至８０ｒｐｍ、特に５０乃至７０ｒｐｍ程度の回転が適当である。即ち、回転数があまり少ないと周方向に一様に樹脂粉体を供給することが困難となり、一方回転数があまり多いと樹脂粉体の周囲への飛散が大きくなるが、上記範囲では、円滑な一様供給が可能となる。
【００３３】
加圧工程に使用する成形部材の一例の詳細な構造を示す図４（断面図）及び図５（先端部拡大図）において、この成形部材１１は、図６に示すマウンテイングカップへのライニング成形に使用されるものである。成形部材１１は、円盤状の基部２２と、基部２２の下方面に設けられたリング部２３とから成っている。リング部２３の先端（下端）には、内周側の辺２４が外周側の辺２５に比して長い非対称Ｖ字型となった作用部先端２６が形成されている。
【００３４】
ライニング蓋（マウンテイングカップ）の一例を示す図６において、このライニング蓋２７は、金属製蓋体１とライナー材層１８とから成っている。この具体例（マウンテイングカップ）の金属製蓋体１は、リング状外周凹部２８及びリング状内周凸部２９を備え、両者の間には内周側壁３０が、リング状外周凹部２８の外周には外周側壁３１が形成されている。外周側壁３１の上端は巻締乃至締結用フランジ３２に接続されている。リング状内周凸部２９及び内周側壁３０で規定される部分がバルブ収容部３３であり、リング状内周凸部２９の中央には内容物取り出しパイプ用の貫通孔３４となっている。
【００３５】
巻締乃至締結用フランジ３５は全体として半長円状の径方向断面形状をしており、下向きに開口した溝３６の形となっている。この溝３６の中に熱可塑性樹脂のライナー材層１８が形成されている。この具体例において、ライナー材層１８は、フランジの外周側端縁３７において最も薄く、溝中央３８に向けて厚くなるように形成されており、フランジ部外周側端縁３７に対向するフランジ部内周面の部分を越えて溝３６の反対側に外周側壁３１に沿って延びている延長長辺を有する。即ち、ライナー材１８の表面の径方向断面が、内周側の辺、即ち延長された長辺３９が外周側の辺４０に比して長い非対称Ｖ字型或いはＵ字型形状となっているライナー層を形成させることがこの具体例での目的である。
【００３６】
再び、図４及び５に戻って、リング部２３の内径Ｄｉは金属製蓋体１の外周側壁３１（図６）の外径よりも若干大きい径を有するものであり、一方リング部２３の外径Ｄｏは金属製蓋体１のフランジ部外周側端縁３７（図６）の内径よりも若干小さい径を有するものである。かくして、成形部材１１のリング部２３は金属製蓋体１の巻締乃至締結用フランジの溝３６（図６）内に挿入しうることが了解されよう。図示する成形部材の具体例では、非対称Ｖ字型先端２６は、金属製蓋体１の溝中央部３８よりもやや外周側に位置するように形成されており、内周側長辺２４と外周側短辺２５との傾斜角度が極端に異なることのないようにされている。勿論、内周側長辺２４とＶ字型先端２６を通る垂線とのなす角度（β）は外周側短辺２５と前記先端垂線とのなす角度（γ）よりも大きい。これらの傾斜角度は、粉体充填層への賦形性とライニング層の厚みとに密接に関係する。即ち、傾斜角度があまり大きいと成形部材を樹脂充填層に十分に食い込ませることが困難となり、成形性が低下する。一方上記角度が小さくなると、樹脂充填層への食い込みが大きくなりすぎるために溝中央部での厚みが減少する傾向が認められる。このため、傾斜角度（β、γ）は、一般に２０乃至４０゜、特に２５乃至３５の範囲にあることが望ましい。
【００３７】
一例として、径２４ｍｍのマウンテイングカップに好適に使用される成形部材の諸寸法は次のとおりである。
リング部内径Ｄｉ            ２４．５ｍｍ
リング部外径Ｄｏ            ３１．６ｍｍ
作用部先端径Ｄｃ            ２８．４ｍｍ
内周側長辺の角度（β）      ２７．８゜
外周側短辺の角度（γ）  ３８．４゜
【００３８】
上記形状の成形部材を使用することにより、粉体充填層に成形部材を十分に食い込ませ、所定のライニング形状を形成させることができる。成形部材に印加する荷重は、樹脂充填層の面積によっても相違するが、一般に５乃至７０ｋｇｆの範囲がよく、上記具体例のマウンテイングカップの場合、４０乃至５０ｋｇｆの荷重が適当である。
【００３９】
必ずしも必要でないが、成形された粉体ライニング層の溶融工程への移動時の型くずれを完全に防止するために、粉体層を成形部材で加圧した状態で、金属製蓋体を加熱することができる。この蓋体の加熱を高周波誘導加熱コイルを使用して行うと、極めて短時間の内に所定のライニングすべき部分を選択的に加熱できるので有利である。勿論加熱の程度は、粉体の金属製蓋体への仮固着が行われ、粉体層の崩壊乃至型くずれが防止き、粉体と成形部材との融着が防止される程度のものであればよい。一般に、０．１乃至５秒、特に０．１乃至２秒程度の短時間の加熱で十分であり、高周波としては、１０ｋ乃至２００ｋＨZ の高周波が使用され、コイルへの入力は、蓋１個当たり、１．０乃至１０ｋｗ程度が適当である。
【００４０】
樹脂粉体層の成形及び必要に応じ仮固着を行った蓋体を、加熱し、樹脂粒子相互を溶融一体化させる。この溶融処理は、樹脂の融点乃至軟化点以上の温度で行う。樹脂の融点乃至軟化点とは、樹脂の融点が明確であるときには一義的に融点を意味し、樹脂の融点が明確でない場合には樹脂の軟化点を意味する。樹脂の融点乃至軟化点（Ｔ）を基準として、Ｔ＋５℃乃至Ｔ＋１００℃の温度で加熱処理を行うのが好ましい。加熱には、熱風循環炉、赤外線加熱炉、高周波誘導加熱、誘電加熱等の任意の手段を使用することができる。最後に、加熱後の蓋を冷却乃至放冷して、本発明のライニング蓋が得られる。
【００４１】
図７に、かくして製造される本発明のライニング蓋の巻締乃至締結用フランジ部の断面構造の拡大図を示す。図７には、２４ｍｍ径のマウンテイングカップに、密度０．９２５ｇ／ｃｍ3 、メルトフローレート２２ｇ／１０ｍｉｎ及び平均粒径１５０μｍの不定形粒子状の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を、供給量を変化させて、０．２５ｇ（Ａ）、０．３ｇ（Ｂ）及び０．３５ｇ（Ｃ）とし、図４及び５の成形治具で押圧して仮個着を行い、その後溶融して得られるライニングの断面形状を示している。
【００４２】
この図７から、ライナー材表面の径方向断面形状は、樹脂の若干の溶融流動により、Ｖ字型からややＵ字型に移行した形状となっており、また前記Ｖ字型或いはＵ字型の底は溝中央部に近づいているが、何れも、フランジ部の外周側端縁３７（図６）で最も薄く、溝中央部３８に向けて厚くなり、しかもフランジ部外周側端縁３７に対向するフランジ部内周面の基準部分４１を越えて溝の反対側に延びている形状を有する。樹脂の充填量が増大するほど、溝中央部分３８のライナー層の厚みが大きくなっており、フランジ部内周面基準部分４１でのライナー層の厚みも大きくなり、しかもフランジ部内周面基準部分４１からの延長部分の長さも長くなっている。
【００４３】
この具体例において、ライナー材のＶ字型或いはＵ字型形状の底がフランジ部のほぼ溝中央部の上方に１００乃至１５００μｍ、特に３００乃至１０００μｍの厚みで設けられているのがよく、またフランジ部内周面基準部分４１でのライナー層の厚みは１０乃至５００μｍ、特に１００乃至２００μｍの範囲、更にフランジ部内周面基準部分４１からの延長部分の長さは、０．１乃至４ｍｍ，特に０．５乃至４ｍｍの範囲にあることが、巻締乃至締結部の密封性及び耐腐食性の点で好適である。
【００４４】
マルチノズルを用いる粉体供給成形装置の一例を示す図８において、この装置は、大まかにいって、加振機５０、蓋体支持体５１、粉体供給機構５２及び加圧成形機構５３からなっている。即ち、加振機５０には機枠５４が設けられ、この機枠５４に、昇降板５５を介して、マウンティングカップ２７を保持する蓋体支持体５１が支持されている。蓋体支持体５１はその上部に、高周波電源５６に接続された高周波誘導加熱コイル５７を備えており、昇降駆動機構５８により昇降可能に設けられている。
【００４５】
粉体供給機構５２及び加圧成形機構５３は、同軸上に且つ粉体供給機構５２が外周側及び加圧成形機構５３が中心側となるように機枠５４の上部に設けられている。加圧成形機構５３は成形部材１１と、成形部材を加圧するための加圧機構１２とを備えている。また、成形部材１１の内方には、押しスプリング５９により下向きに賦勢された蓋体押さえ６０が設けられている。粉体供給機構５２は、粉体８を収納するホッパー５及び供給ノズル（マルチノズル）７を備えている。また、供給ノズル７は、蓋体の外周部と係合する係合用下端部６３を有しており、この係合用下端部６３と蓋体外周部とが、粉体供給時に密接に係合して、粉末飛散の発生を有効に防止している。図８においては、供給ノズル７の出口は成形部材１１により閉ざされていることが理解されよう。
【００４６】
マルチノズルの一例を示す図９において、このマルチノズル７は、周状に均等に分配された円形の穴を６０個備えている。この具体例では、孔の径は２．５ｍｍである。穴の数を多くすることにより、蓋体への樹脂粉体の供給は均一に行うことができる。
【００４７】
マルチノズルの他の例を示す図１０において、このマルチノズル７は、円弧状長穴６２を１２個備えている。この具体例では、円弧状長穴は指数螺旋を形成しており、この長穴では、ノズル中心を通るどの線で切った場合にも断面積が等しく、粉体の供給が均一に行えるという利点を与えるものである。この例での上記長穴の幅は２．５ｍｍである。
【００４８】
図８の粉体供給成形装置の動作を説明するための図１１において、蓋体供給工程を示すＡにおいて、蓋体支持体５１は下降位置にあり、これに蓋体（マウンティングカップ）２７が供給される。蓋体供給後、蓋体支持体５１は上昇し、粉体供給位置で停止する。この状態で、成形部材１１が上昇し、マルチノズル７の出口が開き、Ｂの粉体振動供給工程にはいる。
【００４９】
加振機５０により粉体供給機構５２が振動を開始し、ホッパー５内の粉体８は、マルチノズル７を経て、マウンティングカップ２７内に定量供給される。
【００５０】
粉体供給後、加圧機構１２により成形部材１１が押し下げられ、マウンティングカップ内の粉体を所定の形状に成形する。この成形は、蓋体押さえ５６で蓋体を押さえた状態で行われる。Ｃの高周波押圧加熱工程で、蓋体支持体５２の高周波誘導加熱コイル５７に高周波電力が供給され、押圧成形された粉体を蓋体を通して加熱し、粉体成形体の蓋体への仮固着を行う。
【００５１】
この態様によれば、蓋体への粉体供給を著しく短時間に行うことが可能であると共に、蓋体内での粉体分布も均一且つ一様であるという利点がある。また、粉末飛散を防止しながら、粉体の供給と成形並びに仮固着をワンステージで行いうるという利点も達成される。
【００５２】
本発明に用いる基体は、前述したマウンテイングカップの他に、各種ライニング蓋、機械部品、電子部品、構造材、家具部品、建材等であってよく、これらは一般に金属素材のプレス成形、絞り成形、押し出し加工、その他の機械加工で形成されている。適当な金属素材は、表面処理鋼及びアルミ等の軽金属である。強度や耐腐食性の点で、表面処理鋼板が有利であり、中でも錫メッキ鋼板が加工性の点で有利に使用されるが、他に電解クロム酸処理鋼板、クロメート処理ニッケルメッキ鋼板、クロメート処理鉄・錫合金メッキ鋼板、クロメート処理錫・ニッケル合金メッキ鋼板、クロメート処理鉄・錫・ニッケル合金メッキ鋼板、クロメート処理アルミニウムメッキ鋼板等を用いることもできる。
【００５３】
ブリキ素材として、電気スズメッキ鋼板のうち、リフローブリキ板もノーリフロー（マット）ブリキ板の何れも使用できる。スズメッキ量は、特に制限されないが、加工性や耐食性の点で、1.12乃至11.2  ｇ／ｍ2 のものがよい。錫メッキ層の上には、クロメート層等の表面処理層が設けられていることが望ましい。また、錫メッキ層と鋼基体との間には、錫−鉄合金層が形成されていることが耐腐食性の点で望ましい。
【００５４】
表面処理鋼板の厚みは、エアゾール缶としての用途から、一般に０．１５乃至０．５０ｍｍ、特に０．１８乃至０．４０ｍｍの範囲にあるべきであり、上記範囲よりも小さいと耐圧性が不十分であり、上記範囲よりも厚いと、容器が重くなり、加工も困難となるので好ましくない。
【００５５】
一方、軽金属板としては、所謂純アルミニウム板の他にアルミニウム合金板が使用される。耐腐食性と加工性との点で優れたアルミニウム合金板は、Ｍｎ：０．２乃至１．５重量％、Ｍｇ：０．８乃至５重量％、Ｚｎ：０．２５乃至０．３重量％、及びＣｕ：０．１５乃至０．２５重量％、残部がＡｌの組成を有するものである。これらの軽金属板も、金属クロム換算で、クロム量が２０乃至３００ｍｇ／ｍ2 となるようなクロム酸処理或はクロム酸／リン酸処理が行われていることが望ましい。軽金属板の場合には０．１５乃至０．４０ｍｍの厚みを有するのがよい。
【００５６】
上記金属基体の表面には、金属の腐食を防止するための樹脂被覆を設けるのが望ましい。この目的のための保護塗膜としては、従来金属の保護に用いられている公知の熱硬化性樹脂塗料、例えば、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、フラン−ホルムアルデヒド樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、ケトン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、油性樹脂、或いは熱可塑性樹脂塗料、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−マレイン酸−酢酸ビニル共重合体、アクリル重合体、飽和ポリエステル樹脂等を挙げることができる。これらの樹脂塗料は単独でも２種以上の組合せでも使用される。
【００５７】
また、樹脂被覆としては、熱可塑性樹脂フィルムを使用することもでき、これを金属板上にラミネートしたものを基体の製造に用いることができる。フィルムとしては、例えば、二軸延伸ＰＥＴフィルムを使用することができ、エチレンテレフタレート単位のみから成るホモポリエステルの他に、改質エステル反復単位の少量を含む改質ＰＥＴフィルムが使用される。用いるＰＥＴの分子量は、フィルム形成能を有するような範囲であり、固有粘度［η］が0.7 以上であるのがよい。
【００５８】
ライナー材を施す部分の塗膜は、用いるライナー材に密着性、特に熱接着性を示す塗膜であるのがよい。この目的のために、金属製基体の少なくともライナー形成部には、無水マレイン酸変性オレフィン樹脂のような酸変性オレフィン樹脂や酸化ポリエチレン等の極性基を有する変性オレフィン樹脂を塗料中に含有させておくことが有効である。変性オレフィン樹脂を塗料固形分当たり０．１乃至１０重量％程度含有させることが望ましい。
【００５９】
本発明では、密封部形成用ライナー材として、一般に熱可塑性樹脂の粉体を使用する。ライナー用熱可塑性樹脂としては、蓋体に粉体として施すことができ、蓋体上で密封に必要な形状に成形され、必要なクッション性と柔軟性を有するものが使用され、柔軟性のある比較的低融点或いは低軟化点の熱可塑性樹脂が適当である。これらのライナー形成用樹脂としては、オレフィン樹脂、例えば低−、中−、高−密度のポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、アイソタクティックポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）或いはこれらのブレンド物等のオレフィン系樹脂が適当である。
【００６０】
上記オレフィン樹脂は、他のエラストマー、例えば、エチレン−プロピレン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム、ＳＢＲ，ＮＢＲ、熱可塑性エラストマーとのブレンド物で使用することもできる。
【００６１】
特に好適なライナー材樹脂は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であり、密度が０．９乃至１．０ｇ／ｃｍ3 、メルトフローレートが１０乃至３０ｇ／１０ｍｉｎのＬＤＰＥが適当である。
【００６２】
上記ＬＤＰＥは、柔軟性とクッション性とに優れているばかりではなく、融点が低く、比較的低温での仮固着処理及び溶融処理が可能であり、ライナーへの成形処理が容易で、しかも塗膜等を熱で損傷しないという点及び密封部を形成したとき、室温でのクリープが小さく耐漏洩性の点でも優れている。
【００６３】
粉体は、勿論上述した熱可塑性樹脂に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−テトラフルオロプロピレン共重合体、ポリフッツ化ビニル、ポリフッツ化ビニリデンが代表例であるフッ素樹脂等の他の熱可塑性樹脂を用いることができ、上記樹脂は、基体上に低摩擦係数で耐磨耗性の固体潤滑層を形成させたり、強誘電体層を形成させるのに有用である。また、固体潤滑層の形成は、上記の樹脂に限定されず、溶融乃至燒結可能な固体潤滑剤粉末やこの粉末と樹脂バインダーとの組成物を用いることもできる。また機械的性質や耐熱性に優れた熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂のライニングにも使用することができる。
【００６４】
粉体としては、一般に粒径の任意のものを使用できるが、前述した範囲の厚いライニング層を形成させるという見地からは、顕微鏡による平均粒径が５０乃至３００μｍ、特に１００乃至２００μｍの比較的粒度の大きいものを使用するのがよい。粉体の粒子形状は、不定形でも、球状或いはダイス状等の定形粒子であってもよいが、粉体成形性の点では、不定形の粒子が好ましい。
【００６５】
上記樹脂の粉体には、所望により公知の配合剤を配合することができる。例えば、充填剤、補強剤、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤、紫外線吸収剤等をそれ自体公知の処方に従って配合することができる。
【００６６】
【実施例】
本発明を次の実施例で説明する。
【００６７】
［実施例１］
機械的粉砕法により作製された非球形状ポリエチレン粉末（ＬＤＰＥ、平均粒径１５０μｍ、安息角６０度）を用いて、エアゾール缶用マウンテイングカップのフランジ部に本発明の方法によりライニングを施した。
アルミニウム製の供給ノズル（オリフィス径２．５ｍｍ、テーパ角度５０度、円筒部長さ１０ｍｍ）にモーターで回転するカムを介して振動（６Ｈｚ、振幅２ｍｍ）を供給ノズル上部に振動方向が下方向になるように４秒間与えた。供給ノズルはマウンテイングカップのフランジ部上方に位置し、マウンテイングカップは６０ｒｐｍで回転させた。この時、供給量は０．３ｇであった。次に図５のような押圧治具により押圧（４８ｋｇｆ）しながら、高周波誘導加熱装置（出力１．２ｋｗ、２秒間）によりフランジ部を加熱して粉末を仮固着させ、その後、オーブン（１６０℃、５分）により溶融固着させてライニングを行った。このマウンテイングカップをエポキシ樹脂に埋め込み、断面を観察したところ、好適形状のライニング層が得られた。さらに、ジメチルエーテルをプロペラントとしたヘアスプレー原液を常法により充填して、該マウンテイングカップを目金とクリンチしてエアゾール缶を１００缶製作したところ、すべての缶で所定の性能が得られ漏洩はみられなかった。
【００６８】
［実施例２］
実施例１と同様に、非球形状のポリエチレン粉末（ＬＤＰＥ、平均粒径１５０μｍ、安息角６０度）を使用して、振動時間４秒間の間欠供給をマウンテイングカップ１００個に行ったところ、０．３±０．００２ｇの供給量分布で定量供給ができた。
【００６９】
［実施例３］
実施例１と同様に、非球形状のポリエチレン粉末（ＬＤＰＥ、平均粒径１５０μｍ、安息角６０度）を使用して、該供給ノズルにモーターで回転するカムを介して振動（６Ｈｚ、振幅１ｍｍ）を供給ノズルの側面に振動方向が横方向になるように与えて供給を１００個マウンテイングカップに行ったところ、４秒間の供給量分布は０．２５±０．０１ｇであった。
【００７０】
［比較例１］
化学的造粒法により作製された球形状ポリエチレン粉末（ＬＤＰＥ、平均粒径１８０μｍ、安息角２０度）を用いて、実施例１と同様な方法でライニングを試みた。この方法では、該粉末を供給ノズルにいれても該粉末はノズル内にとどまらずに流れ落ちるため、供給量を制御することができず、特定部位にライニングを施すことは不可能であった。
【００７１】
［比較例２］
平均粒径１５００μｍの粉末（ポリエチレンペレット）を用いて、実施例１と同様な方法でライニングを試みた。該粉体では、落下はするものの供給ノズル内でつまり、供給量を制御することができず、特定部位にライニングを施すことは不可能であった。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、粉体として非球形状で安息角４０度以上のものを使用すると共に、振動により粉体を流動化させて前記基体の特定部位に粉体層を供給する操作と、粉体層を成形部材で押圧して所定形状のライニング層を形成させる操作とを組み合わせることにより、基体、例えば蓋等に対して、特定の部位のみに粉体を施し、所定の形状及び厚みの分布を有するライニングを形成することができる。また、巻締乃至締結性や密封性及び耐腐食性に優れたライニング層を環境汚染や粉体飛散等の問題を生じることなしに高生産性を以て形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるライニング方法の工程を説明するための工程図である。
【図２】粉体の供給に使用するノズルの形状を示す断面図である。
【図３】ノズルに印加する振動の波形を示すグラフである。
【図４】加圧加熱工程に使用する成形治具の詳細な構造を示す断面図である。
【図５】図４の成形治具の先端部拡大図である。
【図６】マウンテイングカップ及びそのライニング部の形状の一例を示す断面図である。
【図７】本発明によるライニング蓋の実施例の巻締乃至締結用フランジ部の断面構造の拡大図である。
【図８】マルチノズルを用いた粉体供給成形装置の断面図である。
【図９】マルチノズルの一例を示す平面図である。
【図１０】マルチノズルの他の例を示す平面図である。
【図１１】図８の動作を説明する工程図である。
【符号の説明】
１  基体
２  ライニングすべき部分
３  搬送機構
４  回転チャック
５  ホッパー
６  振動フィダー
７  供給ノズル
８  粉体
９  搬送機構
１０  支持台
１１  成形部材
１２  加圧機構
１３  高周波誘導加熱コイル
１４  高周波電源
１５  成形された粉体層
１６  オーブン
１７  搬送機構
１８  ライニング層
１９  ノズルの円筒部
２０  ノズルの倒立円錐体部分
２１  オリフィス部分
２２  成形部材の円盤状の基部
２３  リング部
２４  作用部の内周側辺
２５  作用部の外周側辺
２６  作用部先端
２７  マウンテイングカップ
２８  リング状外周凹部
２９  リング状内周凸部、３０は内周側壁
３１  外周側壁
３２  巻締乃至締結用フランジ
３３  バルブ収容部
３４  パイプ用貫通孔
３６  溝
３７  フランジ部外周側端縁
３８  溝中央部
３９  内周側の辺
４０  外周側の辺
４１  フランジ部内周面の基準部分
５０  加振機
５１  蓋体支持体
５２  粉体供給機構
５３  加圧成形機構
５４  機枠
５５  昇降板
５６  高周波電源
５７  高周波誘導加熱コイル
５８  昇降駆動機構
５９  押しスプリング５９
６０  蓋体押さえ
６２  円弧状長穴
６３  係合用下端部
【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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【図１０】
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【図１１】
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