(57)【要約】【課題】  検査精度の低下や、外面強度の低下発生を抑制しつつ、良缶排出の発生を抑えることができるとともに、高い商品価値を有するボトル缶を提供する。【解決手段】  金属製のボトル缶基体１０ａの外周面側に、サイズコート層３１とインキ層３２とが形成され、これらのサイズコート層３１およびインキ層３２を被覆するようにオーバコート層３３が形成されてなるボトル缶１０であって、インキ層３２は、少なくとも雄ねじ部１６と対応する部分を除いた部分に形成され、オーバーコート層３３は少なくとも、雄ねじ部１６における周方向の膜厚の最大値と最小値との差が８μｍ以下で、かつ胴部１１における膜厚が４μｍ以上に設定されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の上端部に連設されるとともに、上方へ延在した口金部とを備え、該口金部に形成された雄ねじ部にキャップが螺着される構成とされた金属製のボトル缶基体の外周面側に、サイズコート層とインキ層とが形成され、これらのサイズコート層およびインキ層を被覆するようにオーバコート層が形成されてなるボトル缶であって、
前記インキ層は、少なくとも前記雄ねじ部と対応する部分を除いた部分に形成され、
前記オーバーコート層は少なくとも、前記雄ねじ部における周方向の膜厚の最大値と最小値との差が８μｍ以下で、かつ前記胴部における膜厚が４μｍ以上に設定されていることを特徴とするボトル缶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水等を充填するボトル缶に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料水等はアルミニウム合金等により形成された缶に充填され販売されているが、近年においては、着脱可能なキャップが螺着されるボトル缶に充填されたものが提供されている。ここで、ボトル缶は一般に、大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の上端部に連設されるとともに、上方へ延在した口金部とを備え、該口金部に形成された雄ねじ部にキャップが螺着される構成とされた金属製のボトル缶基体の外周面側に、サイズコート層とインキ層とが形成され、これらのサイズコート層およびインキ層を被覆するようにオーバコート層が形成された構成とされている。
【０００３】
ここで、前記インキ層は、ボトル缶基体の外周面側に描かれた文字、図形、記号等を形成するものであって、通常、前記雄ねじ部を除いた部分に形成されている。つまり、前記雄ねじ部の外周面側には、前記インキ層は形成されておらず、前記サイズコート層と前記オーバーコート層とがこの順に積層された構成となっている。
【０００４】
以上のように構成されたボトル缶は、一般に次のようにして形成される。
まず、アルミニウム合金等により形成された金属板に絞り加工およびしごき加工を施し、前記胴部を有する有底筒状体に形成した後に、該筒状体の外周面側に、前記サイズコート層、インキ層、およびオーバーコート層を形成する。その後、該有底筒状体の開口部に複数回ネックイン加工等を施して、前記肩部と、肩部の上端部に連設され上方へ延びる口金部形成予定部とを形成し、次いで、該口金部形成予定部に、ねじ成形加工やカール部形成加工等を順次施すことにより、前記ボトル缶を形成する。
【０００５】
そして、このボトル缶は、検査装置により例えば損傷、汚れ、およびゆがみ等がないか否かを検査され、良缶と判断されたもののみが次工程に搬送され、不良缶と判断されたものは排出される。なお、該検査は一般に、前記ボトル缶各部に光を照射して、そのときの反射光を撮像手段が撮像し、この撮像結果に基づいてなされている。また、前記口金部の雄ねじ部は、キャップが螺着されキャップ付ボトル缶とされて出荷されるとともに、需要者が内容物を飲む際に、直接口を付ける部分であるので、特に厳しく検査されている。
【０００６】
ところで、前記オーバーコート層は、外周面にオーバーコート塗料が付着されている塗装ロール上で、前記有底筒状体を缶軸回りに相対的に回転させることにより、該筒状体の外周面側にオーバーコート塗料を転写し、その後、該塗料を乾燥、硬化させて形成されている。従って、前記有底筒状体を前記塗装ロール上で正確に１回転させることは困難であり、一般に、周方向で１度塗りされた部分と２度塗りされた部分とが生じて、これらの２度塗りされた部分と、１度塗りされた部分との境界に段差が形成される。
【特許文献１】特開２００３−３０７４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来では、前記段差の大きさ、すなわちオーバーコート層の、周方向における膜厚の最大値と最小値との差が、約９μｍとされていたので、前記雄ねじ部を前記検査装置により検査する際、該雄ねじ部に照射された光によって、前記段差の部分が影となり、前記検査装置は、このボトル缶を前記影のある部分に異物が付着している不良缶であると判断する、つまり良缶を不良缶であると判断し、良缶が排出される場合があった。特に、前述のように、前記雄ねじ部は厳しく検査され、かつ該雄ねじ部の外周面側に前記インキ層が形成されていないので、前記オーバーコート層の前記段差は明瞭に検出される。
【０００８】
なお、前記検査装置による前記段差の検出を回避する手段として、前記検査装置の検出感度を下げたり、あるいは前記オーバーコート層の膜厚を小さくすることが考えられるが、前者の場合、実際にボトル缶に損傷等が生じていてもこれを検出できないといった検査精度の低下を招き、また、後者の場合、ボトル缶を搬送および輸送する際に、ボトル缶の胴部同士が擦れ合い、この部分のオーバーコート層に傷が付き易いといった外面強度の低下を招き、いずれの場合であっても、有効な解決手段になり得ない。
【０００９】
また、前記インキ層が形成されていない前記雄ねじ部に位置する前記段差は、需要者にも視認できる場合があり、この場合、該雄ねじ部は需要者が直接口を付ける部分であるため、この部分に視認できる段差があると、ボトル缶の商品価値を著しく低下させるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、検査精度の低下や、外面強度の低下発生を抑制しつつ、良缶排出の発生を抑えることができるとともに、高い商品価値を有するボトル缶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のボトル缶は、大径の胴部と、該胴部の缶軸方向上端部に連設されるとともに、上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、該肩部の上端部に連設されるとともに、上方へ延在した口金部とを備え、該口金部に形成された雄ねじ部にキャップが螺着される構成とされた金属製のボトル缶基体の外周面側に、サイズコート層とインキ層とが形成され、これらのサイズコート層およびインキ層を被覆するようにオーバコート層が形成されてなるボトル缶であって、前記インキ層は、少なくとも前記雄ねじ部と対応する部分を除いた部分に形成され、前記オーバーコート層は少なくとも、前記雄ねじ部における周方向の膜厚の最大値と最小値との差が８μｍ以下で、かつ前記胴部における膜厚が４μｍ以上に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るボトル缶によれば、前記オーバーコート層は少なくとも、前記雄ねじ部における周方向の膜厚の最大値と最小値との差が８μｍ以下で、かつ前記胴部における膜厚が４μｍ以上に設定されているので、検査精度の低下や外面強度の低下発生を抑制しつつ、良缶排出の発生を抑えることができるとともに、高い商品価値を具備させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るボトル缶の一実施形態を図１および図２を参照しながら説明する。
ボトル缶１０は、アルミニウム合金等により形成され、大径の胴部１１と、該胴部１１の缶軸方向上端部に連設されるとともに、上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部１２と、該肩部１２の缶軸方向上端に連結部１３を介して連設されるとともに、上方へ延在した口金部１４とを備え、該口金部１４に形成された雄ねじ部１６に図示しないキャップが螺着される構成とされた金属製のボトル缶基体１０ａの外周面側に、外面塗膜３０が配設され、該ボトル缶基体１０ａの内周面側に図示しない内面塗膜が配設されている。
【００１４】
前記口金部１４は、その上端部が径方向外方へ折り返されて、その末端面が下方に向いたカール部１５と、該カール部１５の径方向内側における下端に連設された雄ねじ部１６と、該雄ねじ部１６の下端に連設され、径方向外方へ膨出したスカート部１７とを備え、また、前記連結部１３は、スカート部１７の下端に連設されたくびれ部１８と、該くびれ部１８の下端および前記肩部１２の上端部に連設された第１凸曲面部１９とを備えている。
以上の構成において、図示しないキャップは、カール部１５からスカート部１７にかけた部分を被覆するとともに、キャップ下端部が、スカート部１７の、径方向内方へ延びる下部を巻き込み、かつ雄ねじ部１６に螺合されて、口金部１４に配設される構成となっている。
【００１５】
前記外面塗膜３０は、ボトル缶基体１０ａのうち、肩部１２、連結部１３、および口金部１４の外面側に配設されたサイズコート層３１と、文字、図形、記号等を形成するインキ層３２と、これらのサイズコート層３１およびインキ層３２を被覆するように配設されたオーバコート層３３とを備えている。ここで、インキ層３２は、少なくとも前記雄ねじ部１６と対応する部分を除いた部分に形成され、本実施形態では、胴部１１および肩部１２と対応する部分に形成され、連結部１３および口金部１４と対応する部分には形成されていない。すなわち、連結部１３および口金部１４の外周面側には、サイズコート層３１とオーバーコート層３３とがこの順に積層されて配設された構成となっている。
【００１６】
また、オーバーコート層３３は少なくとも、前記雄ねじ部１６における周方向の膜厚の最大値と最小値との差Ａが４μｍ以上８μｍ以下で、かつ前記胴部１２における膜厚が４μｍ以上１５μｍ以下に設定されている。本実施形態では、雄ねじ部１６を含む口金部１４および連結部１３における前記差Ａが４μｍ以上８μｍ以下とされている。なお、前記差Ａは、図２に示すように、後述する１度塗りされた部分におけるオーバーコート層３３の外周面と、２度塗りされた部分におけるオーバーコート層３３の外周面との径方向の距離となっている。
この１度塗りされた部分において、口金部１４および連結部１３の外周面側に形成されたオーバーコート層３３の膜厚とサイズコート層３１の膜厚との合計は、４μｍ以上７μｍ以下とされ、胴部１１および肩部１２の外周面側に形成されたオーバーコート層３３の膜厚とサイズコート層３１の膜厚との合計は、４μｍ以上１５μｍ以下とされている。なお、図１は、前記１度塗りされた部分におけるボトル缶１０の断面図を示すものである。
【００１７】
ここで、前述した外面塗装３０の組成について説明する。
サイズコート層３１は、硬化したエポキシ／フェノール系樹脂または硬化したポリエステル／アミノ系樹脂の塗膜である。
エポキシ−フェノール系樹脂は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂とから得られる。
エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂中のエポキシ基若しくは水酸基に各種変性剤を反応させた変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹脂のうち１種で、または２種以上を混合して用いることができる。
フェノール樹脂は、例えばフェノール類とアルデヒド類とを反応触媒の存在下で縮合反応させて得られる。フェノール類としては、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、フェノール、ｐ−エチルフェノール、キシレノール、ｍ−エチルフェノール、ビスフェノールＡ等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トリオキサン、フルフラール等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。
【００１８】
ポリエステル−アミノ系樹脂は、ポリエステル樹脂とアミノ樹脂とから得られる。
ポリエステル樹脂としては、多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエステル化合物からなるものが使用できる。
多塩基酸成分としては、例えば無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、フマル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ダイマー酸などから選ばれる１種以上の二塩基酸、およびこれらの酸の低級アルキルエステル化物が主として用いられ、必要に応じて安息香酸、クロトン酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸などの一塩基酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、無水ピロメリット酸などの３価以上の多塩基酸などが併用される。
多価アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチルペンタンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの二価アルコールが主に用いられ、さらに必要に応じてグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの３価以上の多価アルコールを併用することができる。これらの多価アルコールは単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエステル化、またはエステル交換反応は、既知の方法によって行うことができ、例えば、前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とを多塩基酸成分中のカルボキシル基に対して多価アルコール成分中の水酸基が過剰になるようにして１８０〜２５０℃程度の温度で重縮合させて得ることができる。
【００１９】
なお、このようなポリエステル樹脂に代えて、前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とから水酸基を有するポリエステル樹脂を得た後、このポリエステル樹脂の水酸基に、マレイン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸などの多塩基酸を反応させることによって樹脂中にカルボキシル基を導入したポリエステル樹脂であってもよい。
ここで、ポリエステル樹脂が含有する水酸基価としては、硬化性の観点から、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることが望ましい。
【００２０】
前記水酸基を含有するポリエステル樹脂と組み合わせるアミノ樹脂としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分と、アルデヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂が挙げられる。
アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等がある。また、このメチロール化アミノ樹脂を適当なアルコールによってエーテル化したものも使用でき、エーテル化に用いられるアルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノールなどが挙げられる。また、硬化性促進のため、リン酸、スルホン酸化合物、スルホン酸化合物のアミン中和物などの硬化促進剤を配合してもよい。アミノ樹脂の配合量は、水酸基含有ポリエステル樹脂の固形分量１００質量部に基づいて、３〜６０質量部、好ましくは５〜３０質量部の範囲内が硬化性の点から適している。
【００２１】
インキ層３２は、着色顔料や染料などがバインダ樹脂に分散したものであり、公知のものを使用できる。
オーバーバーニッシュ層３３は、硬化したエポキシ／フェノール系樹脂または硬化したポリエステル／アミノ系樹脂とワックスとを含む透明な塗膜であり、発泡層および非発泡層を保護するものである。エポキシ／フェノール系樹脂、ポリエステル／アミノ系樹脂としては、前述したサイズコート層３１と同様のものを使用できる。
ワックスとしては、パーム油、ラノリンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂ワックスなどが挙げられる。
【００２２】
次に、以上のように構成されたボトル缶１０の製造方法について説明する。
まず、アルミニウム合金等からなる金属板に絞り加工およびしごき加工が施されて形成された有底筒状体の外周面に、サイズコート塗料を塗布した後に、該塗料を乾燥、硬化することによりサイズコート層３１を形成し、次いで、胴部１１および肩部１２と対応する部分にインキ塗料を塗布した後に、該塗料を乾燥、硬化することによりインキ層３２を形成する。そして、サイズコート層３１およびインキ層３２を被覆するようにオーバーコート塗料３３ａを塗布した後に、該塗料を乾燥、硬化することによりオーバーコート層３３を形成する。
【００２３】
なお、前記各塗料を前記有底筒状体の外周面側に塗布するには、外周面に前記塗料が付着されている塗装ロール上で、前記有底筒状体を缶軸回りに相対的に回転させることにより行う。オーバーコート塗料３３ａを塗布する場合には、前記有底筒状体を１．１〜１．６回転させる。つまり、該有底筒状体の外周面側において、その周方向で、オーバーコート塗料３３ａが２度塗りされた部分と、１度塗りされた部分とが生ずる。
【００２４】
ここで、前記塗装ロールの外周面には、周方向に延びる溝が軸方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。特に、外周面にオーバーコート塗料３３ａが付着される塗装ロール２１に形成された溝２２は、図３に示すように、その深さが、塗装ロール２１の軸方向における領域毎で異なっており、具体的には、前記有底筒状体の外周面側のうち、形成するボトル缶基体１０ａの胴部１１および肩部１２と対応する部分（以下、「有底筒状体の下部」という）にオーバーコート塗料３３ａを塗布する第１領域２１ａと、前記ボトル缶基体１０ａの連結部１３および口金部１４と対応する部分（以下、「有底筒状体の上部」という）に前記塗料３３ａを塗布する第２領域２１ｂとで異なり、本実施形態では、第１領域２１ａに形成された溝２２の深さが、第２領域２１ｂの溝２２の深さより大きくなっている。
【００２５】
なお、前記各領域２１ａ、２１ｂに形成された溝２２の深さは、前記１度塗りされた部分におけるオーバーコート塗料３３ａの塗布厚さが、前記有底筒状体の上部で２．０μｍ〜４．５μｍ、前記下部で４．５μｍ〜５．５μｍとなり、かつ前記２度塗りされた部分における前記塗布厚さが、前記上部で４．０μｍ〜９．０μｍ、前記下部で９．０μｍ〜１１．０μｍとなるように設定されている。
【００２６】
次に、前記有底筒状体において、前記上部と、形成する肩部１１と対応する部分とに、複数回のネックイン加工を施し、縮径率（縮径加工後の口径／縮径加工前の口径）約５０％以下縮径する。その後、該有底筒状体にねじ成形加工等を順次施すことにより、図１に示すボトル缶１０が形成される。ここで、前記ネックイン加工により、前記有底筒状体の上部が縮径され、この部分に形成された前記各層３１〜３３が圧縮されて、その厚さが増大する。しかしながら、前記有底筒状体の上部に形成されたオーバーコート層３３の厚さは、前記下部の厚さより小さくされているので、前記ネックイン加工による前記上部のオーバーコート層３３の厚さの増大は抑制され、前記１度塗りされた部分におけるオーバーコート層３３の外周面と、前記２度塗りされた部分における該層３３の外周面との距離、つまり図２に示す前記差Ａの増大が抑制される。
【００２７】
以上説明したように本実施形態によるボトル缶１０によれば、オーバーコート層３３が少なくとも、雄ねじ部１６における周方向の膜厚の最大値と最小値との差Ａが８μｍ以下で、かつ胴部１１における膜厚が４μｍ以上に設定されているので、検査精度の低下や外面強度の低下発生を抑制しつつ、良缶排出の発生を抑えることができるとともに、高い商品価値を具備させることができる。
【００２８】
この作用効果についての検証試験を行った。
この試験対象のボトル缶として、連結部１３および口金部１４の外周面側に形成されたオーバーコート層３３の前記差Ａと、胴部１１および肩部１２の外周面側に形成されたオーバーコート層３３の膜厚とが異なる複数種のものを形成した。なお、これらのボトル缶を形成するに際しては、図３において、溝２２の深さがそれぞれで異なる複数の塗布ロール２１を用い、該ロール２１により前記有底筒状体の外周面側にオーバーコート塗料３３ａを塗布した。
そして、これらのボトル缶雄ねじ部１６の外周面側に、前記１度塗りした部分と前記２度塗りした部分との境界部分が視認できるか否か、つまり段差が視認できるか否かを調査した（美観）。その結果、図４に示すように、前記差Ａが８μｍ以下に設定されると、前記段差が視認できないことが確認され、このボトル缶１０に高い商品価値を具備させることができることが確認できた。
【００２９】
次に、ボトル缶口金部１４の外周面側に向けて、その径方向外方から光を照射し、そのときの反射光を撮像手段により撮像し、該撮像結果に基づいて、口金部１４に損傷等がないか否かを検査する構成とされた検査装置を用い、前記段差が損傷や汚れ等と判断されるか否かを調査した。その結果、図４に示すように、前記差Ａが８μｍ以下に設定されると、該段差が損傷等と判断されることはないことが確認できた。
さらに、複数のボトル缶に、互いの胴部１１を接触させた状態で、振動を付与したときに、該胴部１１に形成されたオーバーコート層３３の状態を観察した（外面強度）。その結果、図４に示すように、胴部１１における膜厚が４μｍ以上に設定されると、このオーバーコート層３３に損傷や剥れ等が生じないことが確認できた。
【００３０】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、前記実施形態では、塗装ロール２１の溝２２の深さを該ロール２１の軸方向における領域毎で異ならせた構成を示したが、これに代えて、前記深さおよび幅を同一として、溝２２の本数、すなわち該ロール２１の軸方向における溝２２の配設ピッチを異ならせ、前記第１領域２１ａに形成された溝２２の配設ピッチを、前記第２領域２１ｂに形成された溝２２の配設ピッチ溝２２より小さくしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
検査精度の低下や、外面強度の低下発生を抑制しつつ、良缶排出の発生を抑えることができるとともに、高い商品価値を有するボトル缶を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態として示したボトル缶の要部断面側面図である。
【図２】図１に示すボトル缶のＸ線矢視断面図である。
【図３】図１に示すオーバーコート層を形成するための塗布ロールの一部拡大断面図である。
【図４】本発明に係るボトル缶の検証試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ボトル缶
１０ａ  ボトル缶基体
１１  胴部
１２  肩部
１４  口金部
１６  雄ねじ部
３１  サイズコート層
３２  インキ層
３３  オーバコート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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